L'homoncule moteur et sensoriel est une carte à la surface du cerveau pour les entrées motrices et sensorielles du corps. L'homoncule sensorimoteur est également souvent représenté comme une figure d'homme, de la taille de parties de son corps correspondant aux zones relatives que ces parties ont à la surface du cortex.
L'aire motrice, située à l'arrière des lobes frontaux du cerveau, contrôle les mouvements volontaires. Adjacente à cette zone du cerveau se trouve la zone sensorielle du lobe pariétal. Cette zone est chargée de recevoir les signaux liés au toucher, à la douleur et à la température. De grandes zones de la surface du cerveau au milieu correspondent à la tête et aux mains. Le reste du corps se trouve sur les bords de cette carte.
Plus le mouvement qu'une personne veut faire est petit, plus le cerveau est sollicité. Le résultat de ceci est que dans l'homoncule représenté comme un corps humain, les lèvres et les mains sont particulièrement grandes par rapport aux autres parties du corps, et les pieds sont également disproportionnés.
L'homoncule est lié au problème des membres fantômes qui est une sensation perçue des doigts ou des membres entiers qui ont été amputés. Le cerveau adulte n'est pas câblé, mais peut se re-mapper. Le signal provenant d'un point situé entre le membre amputé et l'homoncule générera une sensation dans l'homoncule où se trouvait le membre amputé.