脑干向上连接间脑，间脑上面为大脑，脑干下面连接颈髓，位于脑部中间位置，即颅骨枕后位置。脑干为较重要脑部结构，主要包括上至下三部分，最上面为中脑，下面为桥脑，最低处为延髓，延髓与颈髓相连接。

脑干存在较多重要神经核团，包括颅面部活动、腺体分泌、眼球活动、瞳孔扩大缩小，面部感觉、发音肌肉、吞咽能力以及味觉、泪腺、颌下腺分泌等相关功能。另外，延髓存在重要呼吸、心跳中枢，如果延髓出现严重损伤时，可以危及生命。由于脑干部位较小神经纤维较集中，脑干损伤后即使为较小损害也会导致较多症状。