La structure fondamentale d’un cerebroside est le céramide. Les monoglycosyles et oligoglycosylcéramides ayant un mono ou un polysaccharide lié glycosidiquement au groupe OH terminal du céramide sont définis comme des cérébrosides. La sphingosine est la principale base à longue chaîne présente dans le céramide.

Le galactosylcéramide est le principal glycosphingolipide présent dans les tissus cérébraux. Les galactosylcéramides sont présents dans tous les tissus nerveux et peuvent constituer jusqu’à 2% en poids sec de matière grise et 12% de matière blanche. Ce sont des constituants majeurs des oligodendrocytes. Le glucosylcéramide se trouve à de faibles concentrations dans les cellules animales telles que la rate, les érythrocytes et les tissus nerveux, en particulier les neurones. Le glucosylcéramide est un constituant majeur des lipides cutanés, où il est essentiel à la formation de corps lamellaires dans la couche cornée et au maintien de la barrière de perméabilité à l’eau de la peau. Le glucosylcéramide est le seul glycosphingolipide commun aux plantes, aux champignons et aux animaux. Il est généralement considéré comme le principal glycosphingolipide des plantes. C’est un composant majeur de la couche externe de la membrane plasmique. Les galactosylcéramides n’ont pas été trouvés dans les plantes.

Le monogalactosylcéramide est le plus grand composant unique de la gaine de myéline des nerfs. La synthèse des cérébrosides peut donc donner une mesure de la formation de myéline ou de la remyélinisation. Le fragment de sucre est lié glycosidiquement au groupe hydroxyle en C-1 du céramide, comme dans le lactosylcéramide. Les cérébrosides contenant un groupe ester sulfurique (sulfate), connus sous le nom de sulfatides, se trouvent également dans la gaine de myéline des nerfs. Ces composés sont de préférence nommés sulfates du glycosphingolipide parent.