Ląstelėse branduolys tradiciškai laikomas ląstelės centru: susitikimų centru, kuriame saugoma, apdorojama ir paskirstoma informacija. Smegenų kamieno branduoliai atlieka panašų tikslą, nes jie yra centriniai tinklai, per kuriuos atsiranda nervų ląstelės ir nervai ir atlieka savo funkcijas. Taigi smegenų kamieno branduoliai yra atsakingi už daugelį jausmų ir funkcijų, kuriuos žmonės patiria kiekvieną dieną, tačiau nebūtina apie juos sąmoningai galvoti. Kiekvienas branduolys gali būti klasifikuojamas kaip sensorinis arba motorinis.
Smegenų kamienas yra pati primityviausia smegenų dalis. Jis yra tarp pagrindinių smegenų ir nugaros smegenų ir susideda iš vidurinių smegenų, tilto ir smegenų. Šiose struktūrose yra platus nervų tinklas, ir kiekvienas iš šių nervų prasideda nuo vieno ar kelių smegenų kamieno branduolių.
Apskritai nervai gali atlikti jutimo arba motorinę funkciją. Taigi jie arba prisideda prie penkių žmogaus pojūčių, arba padeda judėti. Todėl smegenų kamieno branduoliai yra vadinami jutimo arba motoriniais branduoliais, priklausomai nuo iš jų kilusių nervų pobūdžio. Jei nervas turi jutimo ir motorinių gebėjimų, jis bus prijungtas prie jutimo ir motorinių branduolių.
Nors sensoriniai branduoliai paprastai randami smegenų kamieno šonuose, motoriniai branduoliai yra pritvirtinti vidurinėje arba vidurinėje smegenų kamieno dalyje. Dauguma šių branduolių yra prijungti tik prie vieno nervo, tačiau kartais iš atskiro branduolio gali atsirasti keli nervai.
Yra 12 galvinių nervų, kurie kilę iš smegenų kamieno branduolių. Šie nervai atlieka įvairias individualias funkcijas, įskaitant akies judinimą, veido judėjimą ir pagalbą kvapui ar ragavimui. Pavyzdžiui, okulomotorinis nervas yra motorinis nervas, atsakingas už tam tikrų akių raumenų judėjimą. Šio nervo branduolys yra žinomas kaip okulomotorinis branduolys. Kiti branduoliai, kuriuose yra atitinkamų nervų, yra šie: abducens branduoliai, trochleariniai branduoliai, vestibuliniai branduoliai ir hipoglosaliniai branduoliai.
Nors dauguma smegenų kamieno branduolių pavadinti jų sukurtų nervų vardu, yra keletas išimčių. Pavyzdžiui, Edinger Westphal branduolys yra aplink okulomotorinius branduolius ir gali pasigirti nervais, atsakingais už vyzdžio susiaurėjimą. Be to, nervas, turintis tiek jutimo, tiek motorinius gebėjimus, susijusius su veidu ir burna – trišakis nervas – turi dvi branduolių kilmes: mezencefalinį branduolį ir motorinį branduolį. Be to, universalus klajoklis nervas turi tris smegenų kamieno branduolius: nucleus ambiguus, sekretomotorinį parasimpatinį branduolį ir pavienį branduolį. Be to, kai kurie nervai, pavyzdžiui, atskiras branduolys, turi ryšius su daugiau nei vienu kaukolės nervu, todėl neturi vieno konkretaus nervo pavadinimo.