As principais regiões do mesencéfalo são o tectum e o tegmento. Essas partes do cérebro e suas divisões são responsáveis pela motivação e pela regulação dos sistemas auditivo e visual.
O tectum é dividido em colículos superiores e inferiores. Eles são encontrados na parte superior do mesencéfalo.
Os colículos superiores controlam os reflexos visuais de uma pessoa e como ela reage quando vê movimento. Os colículos inferiores controlam a capacidade de ouvir de uma pessoa.
Abaixo do tectum está o tegmento, que é dividido em várias partes.
A grande e intrincada formação reticular se comunica com o tálamo, o córtex cerebral e o complexo espinhal. Esta é a parte do mesencéfalo que controla o sono, a excitação e os reflexos do corpo.
A massa cinzenta periaquedutal controla os movimentos de ações primitivas, como acasalamento e luta.
O núcleo vermelho apoia a coordenação dos ombros e dos braços.
A substantia nigra é chamada assim por causa de sua abundância de melanina. Os neurônios nesta área se ligam à dopamina. Isso está conectado ao sistema interno de "recompensa" do corpo. Também ajuda a controlar o movimento dos olhos e contribui para o vício.
A área tegmental ventral também contém células dopaminérgicas, bem como glutamato e neurônios GABA. GABA é um neurotransmissor que inibe as ações das células nervosas.