O mesencéfalo é uma parte do cérebro que também é conhecida como “cérebro médio”. Sua estrutura é composta pelo tronco encefálico que conecta todos os espaços cerebrais (ponte do tronco encefálico, cerebelo e diencéfalo). Sua posição pode ser deduzida por seu outro nome, "cérebro médio", porque o mesencéfalo está localizado na parte interna central de toda a massa cerebral. Por meio dessa seção do cérebro, há um canal pelo qual passa o líquido cefalorraquidiano, que é responsável, entre outras coisas, pela estabilidade mecânica do corpo.
Especificamente, a função do mesencéfalo é a condução e controle dos impulsos motores que vão do córtex cerebral à junção da coluna vertebral com o cérebro (ponte do tronco cerebral). Também é responsável pelos impulsos sensoriais que se manifestam na medula espinhal. Uma seção do mesencéfalo chamada tubérculo quadrigêmeo superior é responsável pelos movimentos feitos pelos glóbulos oculares como uma resposta sensorial a qualquer estímulo que cause a visão, isso porque o nervo oculomotor está localizado aqui. Os tubérculos quadrigêmeos internos registram estímulos auditivos percebidos pelo ouvido, bem como movimentos de cabeça relacionados.
No mesencéfalo para estudo, ele pode ser dividido em três partes ou faces: uma parte anterior triangular na qual estão contidos o quiasma óptico e as bandas ópticas, que fazem parte dos olhos, na parte lateral está o braço conjuntival conectado com o corpo geniculado medial e interno. No dorso estão os já explicados Tubérculos Quadrigêmeos, são 4, claramente divididos em superior e inferior.