Įvairios žmogaus vidurinių smegenų sritys paprastai yra atsakingos už nesąmoningas reakcijas į išorinius dirgiklius. Čia apdorojami nerviniai signalai, kilę iš daugelio žmogaus pojūčių, įskaitant regėjimą, klausą ir lytėjimą. Čia koordinuojamas variklio valdymas – daugybė raumenų, reikalingų bet kokiam kūno judesiui sukurti. Pusiau sąmoningi aukšti sportininkai gali patirti, įskaitant padidėjusį budrumą ir tikslią fizinę reakciją, atsiranda dėl daugelio tarpinių smegenų dalių, veikiančių efektyviai sinchroniškai.
Anatomiškai ir funkciniu požiūriu žmogaus smegenys yra suskirstytos į priekines, užpakalines ir vidurines smegenis. Pastaroji sritis yra netoli smegenų centro ir dažniausiai nematoma, išskyrus iš apačios. Medicinoje tai vadinama mezencefalonu. Paprastai manoma, kad tai yra smegenų kamieno, kuris yra atsakingas už pagrindines autonomines funkcijas, tokias kaip širdies plakimas, kvėpavimas ir augimas, išsiplėtimas ir išplėtimas. Nusprendus miegoti, jis reguliuoja ploną ribą tarp poilsio ir susijaudinimo, būtino išgyvenimui ir augimui.
Vidurinės smegenys yra labiausiai pažengusi smegenų sritis. Nors žmonės turi labai dideles priekines ir užpakalines smegenis, visi stuburiniai gyvūnai, turintys centrinę nervų sistemą, turi tokią pagrindinę smegenų struktūrą. Be to, jo bendra architektūra, dalių struktūra yra tokia pati, net ir suakmenėjusių paleontologinių gyvūnų.
Viena iš ryškesnių šios stuburinių smegenų srities dalių yra tektum, arba corpora quadrigemina, pavadinta dėl savo kvadrantinės struktūros. Kiekviena iš keturių skilčių vadinama kolikulais. Pagrindiniai regos nervo pluoštai iš kiekvienos akies kertasi į priešingas tektumo puses. Kliniškai įrodyta, kad viršutinė arba viršutinė kolikulai yra atsakingi už sakadinius akių judesius, greitą ir nedidelę akių raumenų vibraciją, kuri leidžia suvokti linijas ir formas. Apatinė arba apatinė kolikulų pora gauna nervinius signalus, kuriuos sukelia šviesos energija, garso bangos ir gravitacija, registruojamą ausyse ir priimamus atitinkamų trochlearinių nervų.
Smegenų žiedkočiai, dideli nervų pluoštai abiejose nugaros smegenų pusėse, yra dar viena svarbi smegenų sritis. Jie turi ne tik mokomuosius eferentinius nervus, tokius kaip okulomotorinis neuronas, atsakingas už akių vyzdžių išsiplėtimą ir susitraukimą, bet ir kitų kūno jutimo organų aferentinius nervus. Vienas iš svarbiausių nervinių signalų yra šilumos pojūtis, kurį didžiąją dalį registruoja temperatūrai jautrūs odos nervai. Vidurinės smegenys yra atsakingos už šių svarbių aplinkos duomenų apdorojimą ir korekcinių priemonių, tokių kaip raumenų drebulys, paskelbimą.
Didžioji dalis smegenų bandymų koreguoti kūno reakciją į išorinius dirgiklius yra cheminė, o ne elektrinių signalų įjungimas ar išjungimas. Pagumburis ir kitos smegenų liaukos išskiria katalizines chemines medžiagas į juodąją juodąją medžiagą, pajuodusį audinį, esantį smegenų žiedkočių šerdyje. Vienas iš šių hormonų yra dopaminas, kuris, kaip žinoma, daro įtaką priklausomybėms, taip pat tokioms pat pagrindinėms civilizacijos žmogaus prigimtims, kaip savimotyvacija ir socialinis pripratimas.