มีฟังก์ชั่นมากมายของสมองส่วนกลางรวมถึงการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายการควบคุมมอเตอร์และรอบการนอนหลับ นอกจากนี้สมองส่วนกลางมีอิทธิพลต่อการได้ยินการมองเห็นและการเร้าอารมณ์ ภูมิภาคสำคัญนี้มีหน้าที่ควบคุมการตอบสนองทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลทางประสาทสัมผัสและควบคุมการกระทำของร่างกายต่อการตอบสนองเหล่านั้น ตัวอย่างเช่นหากมือประสบกับอาการปวดที่คมชัดสมองส่วนกลางจะบอกสมองว่ามือต้องการดึงกลับ
ภูมิภาคสมองส่วนกลางเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลาง มันตั้งอยู่ใกล้กับใจกลางของสมองภายใต้เปลือกสมองและด้านบนของภูมิภาค hindbrain ภูมิภาคนี้รวมเส้นประสาทไขสันหลังและสมองเข้าด้วยกันและมักจะถูกเรียกว่าเป็นส่วนหนึ่งของก้านส่วนใหญ่เนื่องจากตำแหน่งของมัน
หน้าที่ของสมองส่วนกลางนั้นสามารถทำได้ผ่านเยื่อหุ้มสมองสมองซีรีเบลลัมและ substantia nigra ข้อมูลจะถูกรวบรวมจากสภาพแวดล้อมและส่งไปยังเยื่อหุ้มสมอง substantia nigra ใช้ข้อมูลที่ส่งมาจากเปลือกสมองเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวและอารมณ์โดยสมัครใจ เส้นทางที่เรียกว่าระบบรูบรอสปีนวิ่งจากซีรีเบลลัมไปยังศูนย์กลางมอเตอร์ด้านล่างของสมองและส่งข้อมูลเป็นเส้นทางสำหรับสัญญาณการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ
เนื่องจากการทำงานของสมองส่วนกลางมันจัดว่าเป็นส่วนที่ก้าวหน้าที่สุดของสมอง สมองส่วนกลางหรือที่เรียกว่า mesencephalon แบ่งออกเป็นส่วนย่อย การสร้างแผ่นปิดด้านหลังของสมองส่วนกลางนั้นเปลือกหุ้มควบคุมการได้ยินและการตอบสนองทางสายตา ส่วนด้านล่างเรียกว่า tegmentum จัดการการควบคุมมอเตอร์การรับรู้และการตอบสนองอัตโนมัติ อีกส่วนหนึ่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฐานปมประสาทก็คือ substantia nigra ซึ่งควบคุมและควบคุมการผลิตโดปามีนและอินพุตและเอาท์พุตของปมประสาทฐาน
มีสี่ส่วนของเปลือกโลกหรือที่เรียกว่า corpora quadrigemina หน่วยงานเหล่านี้เรียกว่า colliculi และเป็นส่วนหลักที่ควบคุมข้อมูลทางประสาทสัมผัส colliculi สองอันที่ด้อยกว่าจัดการกับข้อมูลการได้ยินและอยู่ภายใต้ colliculi ที่เหนือกว่า colliculi ที่เหนือกว่าทั้งสองจัดการข้อมูลภาพและสามารถพบได้ภายใต้ฐานดอก หน่วยงานทั้งสี่นี้จัดทำหน้าที่ส่วนรวมของสมองส่วนกลาง
ยื่นออกมาจากท่อระบายน้ำสมองไปยัง substantia nigra, tegmentum มีส่วนสำคัญที่เรียกว่านิวเคลียสสีแดง ส่วนนี้เฉพาะควบคุมการประสานงานของการเคลื่อนไหวทั้งง่ายและซับซ้อน เส้นประสาทกล้ามเนื้อที่มีอยู่ในบริเวณนี้มีหน้าที่ในการเคลื่อนไหวของดวงตาและการหดตัวของรูม่านตา
