脑干是由中脑、脑桥和延髓等结构组成。
1、中脑：中脑位于脑干的最上部，其中包括丘脑、红核、黑质等等，丘脑作为大脑的感觉和运动神经的中核站，丘脑参与调节注意力，意识，情绪等功能，红核参与控制和协调，参与运动控制和协调，这些配置的退化与帕金森病等神经疾病有关系。
2、小脑，小脑是位于中脑和延髓之间，包括多个核团和纤维束，其生理功能是参与调节眼球运动、姿势控制和面部表情等功能，它们与大脑和小脑皮层的结构相互连接，协调运动和姿势。
3、延髓：延髓是脑干的最下部，连接脑干和脊髓包含多个核团和纤维束，其生理功能主要是调控呼吸中枢，控制着呼吸的节律和深度，包括呼吸节律生成区和呼吸调节区。
