Мозъчният ствол е силно организирана посредническа структура, която функционално свързва мозъчната кора с гръбначния мозък. Той съдържа само 2,5% от целия мозък, но изпълнява важна функция, необходима за оцеляването на човека. Основните му жизнени функции са контрол на дишането, кръвното налягане и пулса. Той също е част от системата, която отговаря за съзнанието. Това е проходът на сензорни и моторни невронни влакна, инервиращи различни части на тялото. Той е съставен от три структури, а именно средния мозък, поните и медулата. Средният мозък е определен като горен мозъчен ствол. Пони и медула съставляват долния мозъчен ствол. Важни сензорни, двигателни и смесени нерви възникват от мозъчния ствол, който в крайна сметка излиза от черепа, за да достигне целевия си орган.
Понс идва от латинския език, което буквално означава „мост“. Съдържа няколко влакна от нервна проводимост, които са насочени надлъжно, напречно и назад, за да доставят нервни импулси към околните структури. Поните са разположени между средния мозък и продълговата медула. Зад него е малкият мозък. Тя се характеризира грубо с две луковични структури, наречени горната и средната мозъчна дръжка. Тези дръжки свързват понтинната част на мозъчния ствол с малкия мозък, което е невронна структура, която е необходима за нормална походка и баланс.
Четири важни черепни нерва възникват от поните, а именно - вестибулокохлеарният нерв (8-ми черепномозъчен нерв), лицевият нерв (7-и черепномозъчен нерв), абдуценс нерв (6-ти краниален нерв) и тригеминалният нерв (5-ти краниален нерв). Вестибулокохлеарният нерв предава нервни импулси към ухото за слухова функция. Също така е важно за придобиване на чувство за баланс. Понсовете съдържат също невронна структура, наречена „оливъчен комплекс“, която позволява локализиране на звука в пространството и намаляване на шума. Това е специална неврална структура за слух. Лицевият нерв изпраща двигателни импулси към лицевите мускули, което дава възможност на хората да имат изражение на лицето. Освен това осигурява усещане за вкус на предните две трети от езика, улеснява разкъсването и слюнката. Отвлеченият нерв контролира мускула на окото, който е отговорен за гледането настрани. Тригеминалният нерв предава сензорна функция на лицето. Той също така осигурява двигателна функция на жестомичните мускули, което дава възможност за дъвчене.
Удължената медула е най-ниската част на мозъчния ствол. Разположен е на нивото на foramen magnum, което е задното отваряне на черепа. Като цяло изглежда като едва доловимо уголемяване на най-горната част на гръбначния мозък, с размери 1 см в диаметър и 2,5 см дължина. Характеризира се с две отделни възвишения. Първата видна структура се нарича медуларни пирамиди. Това са невронни влакна, които осигуряват двигателна функция, която се спуска от мозъчната кора надолу към гръбначния мозък. Интересното е, че в мозъчния ствол тези невронни влакна се пресичат от другата страна на нивото на продълговата медула. Следователно медуларните пирамиди са известни още като пирамидална декусация. Това има важни клинични последици, защото обяснява защо инсулт от дясната страна на мозъчното полукълбо се проявява със слабост или парализа на лявата страна на тялото. Друго изпъкналост е най-долното оливно ядро, което свързва медулата с малкия мозък.
За разлика от поните, черепните нерви, които излизат от медулата, са глософарингеалният нерв (9-ти краниален нерв), вагусният нерв (10-ти краниален нерв), гръбначният спомагателен нерв (11-ти краниален нерв) и хипоглосалният нерв (12-ти краниален нерв). Глософарингеалният нерв функционира, за да осигури усещане за вкус на задната част на езика и активира фарингеалните мускули, за да помогне при преглъщането. Вагусният нерв е вегетативен нерв, който има най-дълъг курс. Протича от фаринкса надолу до слезката гъвкавост на дебелото черво. Той помага за активиране на мускулите за преглъщане и фонация. Тя дава възможност гръдните и коремните органи да функционират нормално. Вагусният нерв е отговорен и за гаф рефлекс, който може да се получи чрез поглаждане на задната част на езика или фарингеалните стени. Спиналният спомагателен нерв осигурява допълнителни нервни влакна към вагусния нерв. Помага за завъртане на главата и свиване на раменете чрез активиране на подходящите мускули. Хипоглосалният нерв улеснява преглъщането, като позволява доброволно движение на езика. Двигателните нерви, които инервират жизненоважни органи, произхождат от продълговата медула. Пример е сърдечно-съдовият център, който е отговорен за свиването на сърдечния мускул, което ни позволява да имаме стабилно кръвно налягане и пулс. Вазомоторният център функционира за регулиране на разсейването на стените на кръвоносните съдове. Дихателният център е отговорен за контрола на няколко аспекта на дишането, като дълбочина, скорост и ритъм, също се намира в медулата. Други рефлекторни центрове, които медиират повръщане, кашлица, кихане, преглъщане и хълцане, също преминават през медулата.
Като част от долния мозъчен ствол, както поните, така и продълговатият мозък са важни невронни структури с отлични анатомични характеристики и физиологични функции. Поните са разположени превъзходно, точно над медулата. Съдържа нерви, които са важни за слуха, баланса, движението на лицевите мускули, дъвченето и гледането настрани. Медулата е разположена долно, точно над гръбначния мозък. Той съдържа невронни структури, които са жизненоважни за поддържането на човешкия живот. Улеснява преглъщането, говоренето, завъртането на главата и свиването на раменете.