依据其所处的位置,人们习惯上把中脑、脑桥和延髓三部分合称为脑干.延髓向下经枕骨大孔连接脊髓.随着脑各部的发育,胚胎时期的神经管就在脑的各部内部形成一个连续的脑室系统.
1.脑干脑干brain stem是中枢神经系统中位于脊髓和间脑之间的一个较小部分,自下而上由延髓、脑桥和中脑三部分组成.延髓和脑桥的背面与小脑相连,它们之间的室腔为第四脑室.此室向下与延髓和脊髓的中央管相续,向上连通中脑的中脑水管.若将小脑与脑干连接处割断,摘去小脑,就能见到第四脑室的底,即延髓上部和脑桥的背面,呈菱形,故称菱形窝.脑干的内部结构主要有三种类型：神经核团、长的纤维束和网状结构,后者是各类神经元与纤维交错排列而相对散在分布的一个特定区域.
2.小脑小脑cerebellum占据颅后窝的大部分,其上面平坦,贴近由硬脑膜形成的小脑幕（见后）,下面的中部凹陷,两侧呈半球形隆起,凸面依托在颅后窝底.小脑中部比较狭窄的部分,称为蚓 vermis；两侧膨大的部分则为半球 hemispheres.小脑在前方籍三对小脑脚与脑干背面相连接,起于脊髓和下橄榄核的小脑下脚位于中脚内侧（其与中脚的边界不易区分）；小脑上脚主要由小脑的传出纤维构成,呈薄板状,位置靠前,左右上脚之间有上髓帆.下髓帆自小脑向下连接第四脑室脉络组织.
小脑总体积约占整脑的10％,然而其所含的神经元数量却超过全脑神经元总数的一半以上.大量的神经元胞体集中于小脑的表层,形成小脑皮质cerebellar cortex,皮质表面可见许多大致平行的横沟,将小脑分成许多横行的薄片,称为叶片folia.小脑的白质破皮质包裹称髓体medullary center,髓体内还埋有灰质核团,称为小脑核cerebellar nu－clei或中央核central nulclei.小脑核是小脑向外发出传出纤维的部位,由三组成对核团所组成：顶核fastigial nucleus位于第四脑室顶的上方；其外侧有中间核illterposed byckei,在人类,中间核可分为球状核globosenucleus和栓状核 emboliform nucle-us；中间核的外侧为形如袋状、体积也最大的齿状核 dentate nucleus.
尽管接受大量的感觉信息,小脑的功能主要与运动控制有关,即维持人体平衡并协调骨胳肌的运动.小脑的损伤不会引起随意运动的丧失（瘫痪）,但可表现有平衡失常以及肌张力特别是运动协调的障碍.随着脊椎动物的进化,小脑体积增大,在人类达到高峰.这与高等动物特别是人能从事精密细致的复杂运动有关
3.间脑间脑diencephalon由前脑发展而来,位于脑干和端脑之间,其体积不到中枢神经系的2％,但结构和功能十分复杂,仅次于大脑皮质.间脑的两侧和背面被高度 发展的大脑半球所掩盖,仅腹侧部的视交叉、视束、灰结节、漏斗、垂体和乳头体外露于脑底.
间脑可分为5部：背侧丘脑、上丘脑、下丘脑、后丘脑和底丘脑.
间脑的内腔为位于正中矢状面的窄隙,称第三脑室third ventricle,其顶部成自脉络组织；底由视交叉、灰结节、漏斗和乳头体构成；前界为终板；后通中脑水管；侧壁为背侧丘脑和下丘脑.
4.端脑端脑telencephalon与间脑同自前脑发展而来,端脑是脑的最高级部位,由两侧大脑半球借胼胝体连接而成.在种系发生上,从鱼类开始,端脑的功能与嗅觉有关.随着动物向高级发展,从爬行类开始,端脑具有嗅觉以外的更多功能.人类端脑的皮质重演种系发生的次序,分为原皮质archicortex、旧皮质paleocortex和新皮质neocortex.
