基底神经节的主要功能与椎体外系功能密不可分，其中又分两个系统，新纹状体系统和旧纹状体系统，具体如下。

1、新纹状体系统：主要结构是肌底神经节里面的尾状核和壳核，支配随意运动。对于随意运动的调整、精细动作的协调有着至关重要的作用，和皮质脊髓束一起调节肌张力。当尾状核和壳核发生了病变，会出现运动过多、肌张力减低的综合征。最经典的是见于舞蹈病、手足徐动症，患者通常表现为不自主地运动、不自主地舞蹈、肌张力很低；

2、旧纹状体系统：主要包括苍白球，苍白球也是豆状核的一部分，也是调节肌张力，主要功能与新纹状体正好相反。当苍白球病变之后，会出现运动减少、肌张力增高综合征，最经典的是帕金森病，以及中毒性病变，会导致旧纹状体损害为主的椎体外系综合征。

其他的基底神经节核团，还包括平状核，但是平状核的功能至今未明。