Pień mózgu jest wysoce zorganizowaną strukturą pośredniczącą, która funkcjonalnie łączy korę mózgową z rdzeniem kręgowym. Stanowi jedynie 2,5% całego mózgu, ale pełni ważną funkcję niezbędną do przeżycia człowieka. Jego kluczowe funkcje życiowe to kontrola oddychania, ciśnienia krwi i tętna. Jest to także część systemu odpowiedzialnego za świadomość. Jest to przejście włókien czuciowych i motorycznych nerwowych unerwiających różne części ciała. Składa się z trzech struktur, a mianowicie śródmózgowia, mostka i rdzenia. Śródmózgowia jest wyznaczona jako górny pień mózgu. Pons i rdzeń tworzą dolny pień mózgu. Ważne nerwy czuciowe, ruchowe i mieszane powstają z pnia mózgu, który ostatecznie wychodzi przez czaszkę i dociera do narządu docelowego.
Pons pochodzi z języka łacińskiego, co dosłownie oznacza „pomost”. Zawiera kilka neuronowych włókien przewodzących, które są skierowane wzdłużnie, poprzecznie i do tyłu, aby dostarczyć impulsy neuronowe do otaczających struktur. Mosty znajdują się między śródmózgowiem a rdzeniem przedłużonym. Za nim jest móżdżek. Rażąco charakteryzuje się dwoma bulwiastymi strukturami, zwanymi szypułką górną i środkową móżdżku. Szypułki łączą pontonową część pnia mózgu z móżdżkiem, który jest strukturą neuronalną niezbędną do normalnego chodu i równowagi.
Cztery ważne nerwy czaszkowe powstają z mysiego, a mianowicie nerw przedsionkowo-ślimakowy (8 nerw czaszkowy), nerw twarzowy (7 nerw czaszkowy), nerw odwodzący (6 nerw czaszkowy) i nerw trójdzielny (5 nerw czaszkowy). Nerw przedsionkowo-ślimakowy przekazuje impulsy nerwowe do ucha w celu funkcji słuchowej. Jest to również ważne dla uzyskania równowagi. Pons zawiera również strukturę neuronową zwaną „kompleksem oliwkowym”, która umożliwia lokalizację dźwięku w przestrzeni i redukcję hałasu. Jest to specjalna struktura neuronowa dla słuchu. Nerw twarzowy wysyła impulsy motoryczne do mięśni twarzy, co umożliwia mimikę twarzy. Zapewnia również odczucie smaku z przodu dwóch trzecich języka, ułatwia łzawienie i ślinienie. Nerw odwodzący kontroluje mięsień oka, który odpowiada za patrzenie w bok. Nerw trójdzielny przenosi funkcję sensoryczną na twarz. Zapewnia również funkcję motoryczną mięśniom żucia, co umożliwia żucie.
Rdzeń przedłużony jest najniższą częścią pnia mózgu. Znajduje się na poziomie foramen magnum, czyli tylnego otworu czaszki. Ogólnie rzecz biorąc, wygląda jak subtelne powiększenie najwyższej części rdzenia kręgowego, mierząc 1 cm średnicy i 2,5 cm długości. Charakteryzuje się dwoma wyraźnymi wzniesieniami. Pierwsza widoczna struktura nazywa się piramidami rdzeniastymi. Są to włókna nerwowe, które zapewniają funkcję motoryczną, która schodzi z kory mózgowej w dół do rdzenia kręgowego. Co ciekawe, w pniu mózgu włókna nerwowe przechodzą na drugą stronę na poziomie rdzenia przedłużonego. Stąd piramidy rdzenia są również znane jako piramidalna decussation. Ma to istotne implikacje kliniczne, ponieważ wyjaśnia, dlaczego udar po prawej stronie półkuli mózgowej objawia się osłabieniem lub porażeniem lewej strony ciała. Rutynowo, innym znaczącym wybrzuszeniem jest niższe jądro oliwne, które łączy rdzeń z móżdżkiem.
W przeciwieństwie do mostków, nerwy czaszkowe, które wyłaniają się z rdzenia, to nerw lędźwiowo-gardłowy (9. nerw czaszkowy), nerw błędny (10. nerw czaszkowy), nerw pomocniczy kręgosłupa (11. nerw czaszkowy) i nerw podbrzuszny (12. nerw czaszkowy). Nerw językowo-gardłowy działa na dostarczanie wrażenia smakowego na tylnej części języka i aktywuje mięśnie gardła, aby pomóc w przełykaniu. Nerw błędny jest nerwem autonomicznym o najdłuższym przebiegu. Biegnie od gardła do zgięcia śledzionowego okrężnicy. Pomaga aktywować mięśnie do przełykania i fonacji. Umożliwia normalne funkcjonowanie narządów klatki piersiowej i brzucha. Nerw błędny jest również odpowiedzialny za odruch wymiotny, który można wywołać, gładząc tylną część języka lub ścian gardła. Nerw rdzeniowy stanowi dodatkowe włókna nerwowe nerwu błędnego. Pomaga w obracaniu głowy i wzruszaniu ramionami poprzez aktywację odpowiednich mięśni. Nerw hipoglikalny ułatwia połykanie, umożliwiając dobrowolny ruch języka. Nerwy ruchowe, które unerwiają ważne narządy, powstają z rdzenia przedłużonego. Przykładem jest ośrodek sercowo-naczyniowy, który jest odpowiedzialny za skurcz mięśnia sercowego, co pozwala nam mieć stabilne ciśnienie krwi i puls. Centrum naczynioruchowe działa w celu regulacji odległości ścian naczyń krwionośnych. Ośrodek oddechowy jest odpowiedzialny za kontrolę kilku aspektów oddychania, takich jak głębokość, szybkość i rytm, również znajdujących się w rdzeniu. Inne ośrodki odruchowe, które pośredniczą w wymiotach, kaszlu, kichaniu, połykaniu i czkawce, również przechodzą przez rdzeń.
W ramach dolnego pnia mózgu zarówno pony, jak i rdzeń przedłużony są ważnymi strukturami neuronowymi o wyraźnych cechach anatomicznych i funkcjach fizjologicznych. Pons znajduje się wyżej, tuż nad rdzeniem. Zawiera nerwy ważne dla słyszenia, równowagi, poruszania mięśni twarzy, żucia i patrzenia w bok. Rdzeń znajduje się niżej, tuż nad rdzeniem kręgowym. Zawiera struktury neuronowe, które są niezbędne do podtrzymania życia ludzkiego. Ułatwia przełykanie, mówienie, obracanie głowy i wzruszanie ramionami.