Die Basalganglien sind ein symmetrischer Satz von Strukturen innerhalb der zentralen Region des Gehirns, die die Bewegung kontrollieren. Sie bestehen aus einem Konglomerat von Kernen tief im Inneren der Großhirnrinde. Alle sensorischen und motorischen Bereiche des äußeren Teils des Gehirns senden Signale, die durch das Caudatus sowie das Putamen innerhalb eines Teils der Anatomie der Basalganglien, dem Striatum, geleitet werden. Das Caudatus verarbeitet Signale, die sowohl mit dem Verhalten als auch mit der Motivation zusammenhängen, und das Putamen verarbeitet sensorische und motorische Funktionsmuster. Strukturen vom Basalganglientyp werden in Säugetier-, Vogel-, Reptilien-, Fisch- und Amphibiengehirnen gefunden.
Ein Großteil des sensorischen Inputs wandert durch das Striatum, das als primärer Inputbereich von anderen Teilen des Gehirns dient. Die meisten Nervenprojektionen stammen aus dem motorischen und präfrontalen Kortex. Der mediale Caudatus und ein weiterer Teil der Anatomie der Basalganglien, der Nucleus accumbens genannt wird, sammeln Signale aus dem frontalen Kortex und den limbischen Bereichen des Gehirns, sodass die Verbindung zwischen Denken und Bewegung hier gesteuert wird. Zwischen dem Caudate, Putamen und der Substantia nigr bestehen auch Verbindungen, und der Output aus diesen Bereichen führt zum Globus pallidus.
Der Globus pallidus besteht aus zwei Abschnitten. Motorische Funktionen werden vom Thalamus gesteuert, aber Signale, die diese Funktion behindern, werden vom Globus pallidus externa gesteuert und an den Thalamus gesendet. Der zweite Teil des Globus pallidus, Globus Pallidus interna genannt, hilft bei der Kontrolle der Körperhaltung durch die Kommunikation mit dem Mittelhirn. Signale werden im Globus pallidus vom Caudatus und Putamen abgerufen, und beide dieser Bereiche leiten Informationen an den Nucleus subthalamicus.
Nervenbahnen sind entweder direkt oder indirekt. Der Weg der Signale vom Kortex in die Basalganglien, zum Thalamus und zurück zum Kortex ist ein direkter Weg, während ein indirekter Weg vom Kortex zum Striatum, dem äußeren Globus pallidus, dem Nucleus subthalamicus, dem inneren Globus führt pallidus und zum Thalamus und Kortex. Direkte Wege werden durch Dopamin angeregt und indirekte werden dadurch gehemmt, wodurch die Infrastruktur für das Verständnis der Muster positiver und negativer Rückkopplungen geschaffen wird.
Die Anatomie der Basalganglien ist komplex und umfasst eine Vielzahl von Signalwegen für neuronale Signale, die zu und von anderen Teilen des Gehirns gehen. Sowohl das Claustrum als auch die Amygdala sind ebenfalls mit der allgemeinen Struktur verbunden, steuern jedoch nicht die Bewegung. Schäden an irgendeinem Teil der Basalganglien führen zu einer Bewegungsstörung, wie sie bei der Parkinson-Krankheit, Zwangsstörung, Zerebralparese und anderen auftreten.