Orta beyin ve talamus beynin önemli kısımlarıdır: Orta Beyin: Beyin sapının üst kısmında yer alır. Motor kontrol, göz hareketleri, görme ve işitmenin işlenmesinde rol oynar. Dopamin nöronları açısından zengindir. Kollikuli, tegmentum ve serebral pedinküller olmak üzere üç ana bölümden oluşur. Talamus: Serebral korteks ve orta beyin arasında bulunur. Duyusal ve motor sinyalleri koordine eder. Koku duyusu hariç bütün duyuların toplandığı ve dağıldığı ana merkezdir. Ön beyin alt bölümleri olan orta beyin ve talamus, beyin sapının bir parçası değildir.