Ο οδοντωτός πυρήνας είναι αναπόσπαστο μέρος της περιοχής της παρεγκεφαλίδας του ανθρώπινου εγκεφάλου, τόσο ανατομικά όσο και λειτουργικά. Είναι ένα από τα τέσσερα ζεύγη βαθιών παρεγκεφαλιδικών πυρήνων που συντονίζουν την περίπλοκη λειτουργία του εγκεφάλου. Κάθε πυρήνας έχει άξονες που προβάλλονται στο στέλεχος του εγκεφάλου και στέλνουν μηνύματα προς λήψη από το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ). Ο οδοντωτός πυρήνας είναι εν μέρει υπεύθυνος για το συντονισμό και την έναρξη της εκούσιας κίνησης στο περιφερικό νευρικό και σκελετικό μυϊκό σύστημα. Συγκεκριμένες περιοχές του οδοντωτού πυρήνα έχουν οριστεί να επικοινωνούν με συγκεκριμένα συστήματα του ΚΝΣ, τα οποία οδηγούν στην εξέλιξη της εθελοντικής κίνησης και των αυτόνομων διαδικασιών σκέψης. Ο οδοντωτός πυρήνας καλύπτεται από έναν υπερκείμενο εγκεφαλικό φλοιό και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ο συνδυασμός αυτού του ιστού και του πυρήνα αναφέρεται ως παρεγκεφαλίδα.
Η ραχιαία πλευρά του πυρήνα είναι το κινητικό κέντρο. Λαμβάνει σήματα από τα προσαγωγικά ή εισερχόμενα σήματα του ΚΝΣ. Αυτή η περιοχή ελέγχεται και διατηρείται σε μεγάλο βαθμό από εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται κύτταρα Purkinje, τα οποία βρίσκονται σε όλο το σώμα. Η παρεγκεφαλίδα έχει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση κυττάρων Purkinje, ωστόσο, που σχηματίζουν ένα έντονο στρώμα που ενσωματώνει και «δυναμώνει» τις λειτουργίες της παρεγκεφαλίδας στέλνοντας διεγερτικά και ανασταλτικά σήματα κατά μήκος των εκτεταμένων και επιμήκων δενδριτικών αξόνων του κυττάρου Purkinje. Αυτή η σύνδεση επιτρέπει στην παρεγκεφαλίδα να εκτελέσει κινητική λειτουργία στους μυς που νευρώνονται στο σύστημα των σκελετικών μυών. Η συναισθηματική εισαγωγή από το ΚΝΣ ενεργοποιεί αρχικά τη ραχιαία πλευρά του οδοντωτού πυρήνα.
Η παρεγκεφαλίδα πιστεύεται ότι είναι ένα από τα πιο σημαντικά και θεμελιώδη μέρη της ανθρώπινης ανατομίας. Ολόκληρο το σύστημα που περιέχει τους βαθιούς παρεγκεφαλικούς πυρήνες διοχετεύεται σε μία ανατομική έξοδο στον εγκέφαλο. Η παρεγκεφαλίδα χρειάζεται την αισθητηριακή είσοδο από τον οδοντωτό πυρήνα για να επικοινωνήσει με οποιοδήποτε μέρος του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών μέσα στον ίδιο τον εγκέφαλο που συνθέτουν και συλλάβουν συνεκτική και δημιουργική σκέψη. Η κοιλιακή πλευρά του οδοντωτού πυρήνα είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για υψηλότερη λειτουργία της παρεγκεφαλίδας. Για παράδειγμα, η γνώση και ο περίπλοκος ελιγμός της κίνησης των σκελετικών μυών, όπως το πιάνο ή ο χορός, για παράδειγμα, εξαρτάται από τη βέλτιστη λειτουργία των βαθιών πυρήνων.
Όλες οι εισροές από το ΚΝΣ πρέπει να διέρχονται από την εγκεφαλική οδό. Πριν από τα προσαγωγικά σήματα επεξεργαστούν και οργανωθούν από τον οδοντωτό πυρήνα, είναι πολύ «τραχιά» για να λειτουργήσουν κανονικά. Ορισμένες διαταραχές του εγκεφάλου, όπως η νευροϊνωμάτωση, μπορεί να επηρεάσουν τη λειτουργία της εγκεφαλικής οδού και του οδοντωτού πυρήνα. Στη νευροϊνωμάτωση, σχηματίζονται βλάβες στον οδοντωτό πυρήνα προκαλώντας σοβαρή σκελετική και γνωστική δυσλειτουργία εάν η ασθένεια προχωρήσει χωρίς θεραπεία. Η νόσος Αλτσχάιμερ μπορεί επίσης να έχει συσχετισμούς με τη δυσλειτουργία των βαθιών παρεγκεφαλιδικών πυρήνων επίσης.