Et antal strukturer er placeret i mesencephalon inklusive tektum, tegmentum, cerebral peduncle, substantia nigra, crus cerebri og kranienerver (oculomotor og trochlear). Det Tectum består af afrundede buler kaldet colliculi, der er involveret i syns- og hørelsesprocesser. Det cerebral peduncle er et bundt nervefibre, der forbinder forhjernen og baghjernen. Den cerebrale peduncle inkluderer tegementum (danner bunden af midthjernen) og crus cerebri (nervesystemer, der forbinder cerebrum med lillehjernen). Det substantia nigra har nerveforbindelser med frontallober og andre områder af hjernen, der er involveret i motorisk funktion. Celler i substantia nigra producerer også dopamin, en kemisk messenger, der hjælper med at koordinere muskel bevægelse.
Neurodegeneration af nerveceller i substantia nigra resulterer det i et fald i dopaminproduktionen. Signifikant tab i dopaminniveauer (60-80%) kan resultere i udviklingen af Parkinsons sygdom. Parkinsons sygdom er en nervesystem lidelse, der resulterer i tab af motorisk kontrol og koordination. Symptomerne inkluderer rysten, langsomhed i bevægelse, muskelstivhed og problemer med balance.