Ett antal strukturer finns i mesencephalon inklusive tektum, tegmentum, cerebral peduncle, substantia nigra, crus cerebri och kranialnerver (oculomotor och trochlear). De tectum består av rundade utbuktningar som kallas colliculi och som är involverade i syn- och hörselprocesser. De cerebral peduncle är ett bunt nervfibrer som förbinder framhjärnan och bakhjärnan. Den cerebrala peduncle inkluderar tegementum (bildar basen på mellanhjärnan) och crus cerebri (nervkanaler som kopplar samman stora hjärnan med lilla hjärnan). De substantia nigra har nervförbindelser med Frontallober och andra områden i hjärnan som är involverade i motorisk funktion. Celler i substantia nigra producerar också dopamin, en kemisk budbärare som hjälper till att koordinera muskel rörelse.
Neurodegeneration av nervceller i substantia nigra resulterar det i en dopaminproduktion. Betydande förlust i dopaminnivåer (60-80%) kan leda till utvecklingen av Parkinsons sjukdom. Parkinsons sjukdom är en nervsystem störning som resulterar i förlust av motorisk kontroll och koordination. Symtomen inkluderar skakningar, långsam rörelse, muskelstivhet och problem med balans.