O sulco temporal superior é encontrado no lobo temporal do cérebro. É uma depressão, ou sulco, que separa duas das estruturas do lobo temporal. Acredita-se que o sulco temporal superior esteja envolvido no reconhecimento do movimento, no processamento da fala, na resposta às sugestões sociais e no reconhecimento do olhar ou na capacidade de identificar as coisas através da visão.
A porção anterior do sulco temporal superior, ou a parte frontal mais próxima da região do templo, é considerada como envolvida principalmente no processamento da fala. A porção posterior, ou a parte posterior do sulco temporal superior mais próximo da parte posterior da cabeça, está envolvida no processamento de uma variedade de atividades, como reconhecer movimentos e rostos e entender os sinais sociais. A parte exata que o sulco temporal superior desempenha no processamento da informação depende de quais outras áreas do córtex cerebral são ativadas com ele.
Localizado ao lado da cabeça, encontra-se o lobo temporal no que é comumente chamado de região do templo. Estende-se para trás em direção à parte de trás da cabeça, onde encontra o lobo occipital. O lobo temporal é dividido em três giros, ou sulcos. A primeira crista, localizada na parte superior do lobo temporal e mais próxima da parte superior da cabeça, é chamada giro temporal superior.
Logo abaixo do giro temporal superior, encontra-se a segunda crista chamada giro temporal médio. Abaixo disso, fica a cordilheira mais baixa chamada giro temporal inferior. O sulco temporal superior é a fissura que separa os giros temporais superior e médio. Separando os giros temporais médio e inferior está a depressão chamada sulco temporal inferior.
O sulco lateral, também chamado de fissura lateral e também a fissura silviana, está localizado acima do lobo temporal. A fissura lateral separa o lobo temporal dos lobos frontal e parietal do cérebro. A fissura silviana fica acima do giro temporal superior, e o sulco temporal superior fica logo abaixo do giro temporal superior, tornando-o o primeiro sulco a ser encontrado sob a fissura silviana. O início do sulco temporal superior está localizado na área acima da orelha. Ela se estende para trás em direção à parte de trás da cabeça e arqueia levemente para cima, onde termina no início do lobo parietal, próximo à estrutura parietal chamada giro angular, que está envolvida no processamento de informações matemáticas e linguísticas.