Las diferentes áreas del cerebro medio humano son generalmente responsables de las reacciones inconscientes a los estímulos externos. Aquí se procesan las señales neuronales que se originan en muchos de los sentidos humanos, incluida la visión, el oído y el tacto. El control motor, los muchos músculos necesarios para crear cualquier movimiento corporal, se coordina aquí. Los atletas semi-conscientes que pueden experimentar, incluyendo una mayor inmediatez de alerta y una respuesta física precisa, provienen de las muchas partes del cerebro medio que funcionan en sincronía eficiente.
Anatómicamente y funcionalmente, el cerebro humano se secciona en un cerebro anterior, cerebro posterior y cerebro medio. La última área está cerca del centro del cerebro y en su mayoría no es visible, excepto desde una vista inferior. Médicamente, se conoce como mesencéfalo. Comúnmente, se lo considera un agrandamiento y extensión del tronco encefálico que es responsable de funciones autónomas más básicas, como los latidos del corazón, la respiración y el crecimiento. Después de la decisión de dormir, regula la delgada línea entre el descanso y la excitación necesaria para la supervivencia y el crecimiento.
El mesencéfalo es el área más avanzada del cerebro. Mientras que los humanos tienen prosencéfalo y prosencéfalo variablemente extragrandes, todos los animales vertebrados con un sistema nervioso central tienen esta estructura cerebral básica. Su arquitectura general, su organización de partes, es además la misma, incluso en animales paleontológicos fosilizados.
Una de las partes más prominentes de esta área del cerebro de los vertebrados es el tectum, o corpus quadrigemina, llamado así por su estructura cuadrante. Cada uno de los cuatro lóbulos se llama colículo. Los principales haces de nervios ópticos de cada ojo se cruzan a lados opuestos del tectum. Se ha demostrado clínicamente que los colículos superiores o superiores son responsables de los movimientos oculares sacádicos, la vibración rápida y minúscula de los músculos oculares que permite la percepción de líneas y formas. El par de colículos inferior o inferior recibe señales neuronales activadas por la energía de la luz, las ondas de sonido y la gravedad registradas por los oídos y recibidas por sus respectivos nervios trocleares.
Los pedúnculos cerebrales, grandes haces de nervios a ambos lados de la médula espinal, representan otra área significativa del cerebro. Llevan no solo nervios eferentes instructivos, como la neurona oculomotora responsable de dilatar y contraer las pupilas de los ojos, sino también nervios aferentes de los otros órganos sensoriales del cuerpo. Una de las señales neuronales más importantes es la sensación de calor, registrada en gran parte por los nervios sensibles a la temperatura en la piel. El cerebro medio es responsable de procesar estos datos ambientales críticos y emitir medidas correctivas, como temblores musculares.
Gran parte del intento del cerebro para corregir la respuesta del cuerpo a los estímulos externos es químico, no el interruptor de encendido o apagado de las señales eléctricas. El hipotálamo y otras glándulas del cerebro secretan sus productos químicos catalíticos en la sustancia negra, un tejido ennegrecido en el núcleo de los pedúnculos cerebrales. Una de estas hormonas es la dopamina, conocida por influir en las adicciones, así como en la naturaleza humana de la civilización, igualmente básica, como la automotivación y la habituación social.