脑干的白质主要由长的上、下行纤维束和出入小脑的纤维组成，其中出入小脑的纤维在脑干的背面集合成上、中、下三对小脑脚。此外，还有脑干内各核团间及各核团与脑干外结构间的联系纤维。

内侧丘系薄束核和楔束核发出纤维在延髓中央管腹侧左、右相互交叉，形成内侧丘系交叉，交叉后的上行纤维束称内侧丘系。向上终于丘脑腹后外侧核，传递对侧躯干和上、下肢的意识性本体感觉和精细触觉。

脊髓丘脑束是脊髓丘脑侧束和脊髓丘脑前束的延续，两者在延髓逐渐合并，在脑桥和中脑走行于内侧丘系的背外侧，终止于丘脑腹后外侧核，传递对侧躯干、四肢的痛温觉和粗略触压觉。