La función del cerebro medio, o mesencéfalo, es controlar la audición, el control motor, la visión, la excitación y la regulación de la temperatura de una persona. Además, el cerebro medio también controla el ciclo de sueño y de vigilia de una persona.
El cerebro medio funciona con la asistencia del cerebelo, la corteza cerebral y la sustancia negra. La sustancia negra, un componente en el mesencéfalo, está vinculada con las vías del sistema motor dentro de los ganglios basales. El cerebro medio está situado cerca de la parte central del cerebro, debajo de la corteza cerebral y por encima del cerebro posterior. En esta región, la médula espinal y el cerebro se unen para formar las diversas funciones del cerebro medio. El tracto rubospinal, que se extiende desde el cerebelo hasta los sensores de movimiento inferiores dentro del cerebro, desencadena movimientos voluntarios.