Postoje mnoge funkcije srednjeg mozga, uključujući regulaciju tjelesne temperature, kontrolu motora i cikluse spavanja. Osim toga, srednji mozak utječe na sluh, vid i uzbuđenje. Ova vitalna regija odgovorna je za kontrolu svih odgovora koji se odnose na senzorne informacije i reguliranje tjelesnih akcija na te odgovore. Na primjer, ako ruka osjeti oštru bol, srednji mozak govori mozgu da se ruka mora povući unatrag.
Regija srednjeg mozga dio je središnjeg živčanog sustava. Nalazi se blizu središta mozga, ispod moždane kore i na vrhu regije stražnjeg mozga. Ova regija spaja leđnu moždinu i mozak zajedno i obično se naziva dijelom moždanog debla prvenstveno zbog svog položaja.
Funkcije srednjeg mozga ostvaruju se kroz moždanu koru, mali mozak i crnu supstanciju. Ulaz se prikuplja iz okoline i šalje u moždanu koru. Substantia nigra koristi ulaz koji se šalje iz moždane kore za regulaciju voljnih pokreta i raspoloženja. Put, nazvan rubrospinalni trakt, teče od malog mozga do donjih motoričkih centara mozga i šalje ulaz kao put za signale voljnog kretanja.
Zbog funkcija srednjeg mozga, klasificiran je kao najnapredniji dio mozga. Sam srednji mozak, također poznat kao mezencefalon, podijeljen je na pododjeljke. Oblikujući dorzalni omotač srednjeg mozga, tektum regulira slušne i vizualne podražaje i odgovore. Donji dio, nazvan tegmentum, upravlja motoričkom kontrolom, svjesnošću i autonomnim odgovorima. Drugi dio, također dio bazalnih ganglija, je supstancija nigra koja kontrolira i regulira proizvodnju dopamina te ulaz i izlaz bazalnih ganglija.
Postoje četiri podjela tektuma, poznata kao corpora quadrigemina. Te se podjele nazivaju kolikuli i glavni su dijelovi koji kontroliraju senzorne informacije. Dvije inferiorne kolikule upravljaju slušnim informacijama i nalaze se ispod gornjih kolikula. Dvije gornje kolikule obrađuju vizualne informacije i mogu se naći ispod talamusa. Zajedno, ove četiri podjele osiguravaju kolektivne funkcije srednjeg mozga.
Protežeći se od cerebralnog akvadukta do supstancije nigre, tegmentum sadrži ključni dio koji se naziva crvena jezgra. Ovaj specifični dio regulira koordinaciju pokreta, jednostavnih i složenih. Okulomotorni živac koji se nalazi u ovom području odgovoran je za pokrete očiju i suženje zjenica.