Ο πυρήνας του τριδύμου είναι η βάση του νεύρου του τριδύμου στο στέλεχος του εγκεφάλου. Είναι το μέρος όπου όλες οι αισθήσεις από το πρόσωπο, όπως ο πόνος και το άγγιγμα, επεξεργάζονται για πρώτη φορά στον εγκέφαλο. Ο πυρήνας του νωτιαίου τριδύμου λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με τον πόνο και τη θερμοκρασία στο πρόσωπο, ενώ ο κύριος πυρήνας είναι ο προορισμός των πληροφοριών σχετικά με την αφή και τη θέση. Άλλα κρανιακά νεύρα που μεσολαβούν στην αίσθηση σε οποιοδήποτε μέρος του προσώπου στέλνουν επίσης ίνες σε αυτούς τους πυρήνες.
Το τρίδυμο νεύρο ονομάζεται επίσης κρανιακό νεύρο V. Μεταφέρει αίσθηση από νευρικές ίνες στο πρόσωπο στον εγκέφαλο για επεξεργασία. Ο πυρήνας του τριδύμου είναι ο τόπος όπου συγκλίνουν όλες αυτές οι διαφορετικές ίνες που οδηγούν από το πρόσωπο αφού είναι η προέλευση του πέμπτου κρανιακού νεύρου. Ο πόνος και η θερμοκρασία, καθώς και το άγγιγμα ή η πίεση, μεταφέρονται στον πυρήνα, αλλά με διαφορετικές οδούς μέσω του εγκεφάλου. Ανατομικά, ο πυρήνας χωρίζεται σε τρία τμήματα που ξεκινούν από τη βάση του νωτιαίου μυελού και προχωρούν μέχρι τον μεσαίο εγκέφαλο.
Ένα τμήμα είναι ο πυρήνας του νωτιαίου τριδύμου. Ξεκινώντας από την κορυφή του νωτιαίου μυελού, ομάδες νευρώνων είναι διατεταγμένες σύμφωνα με το μέρος του προσώπου στο οποίο επεξεργάζονται την αίσθηση. Οι πληροφορίες για τον πόνο και τη θερμοκρασία που φτάνουν εδώ στέλνονται στη συνέχεια στον θάλαμο και τον φλοιό, όπου διαμορφώνονται οι συνειδητές εμπειρίες της αίσθησης. Πριν υπάρξει συνειδητοποίηση αλλαγών στον πόνο ή τη θέση του προσώπου, οι πληροφορίες φτάνουν πρώτα στον πυρήνα του νωτιαίου τριδύμου. Αισθητήριες ίνες από άλλα κρανιακά νεύρα, όπως το πρόσωπο και το γλωσσοφαρυγγικό, επίσης ανατροφοδοτούν εκεί.
Ο κύριος πυρήνας του τριδύμου μεταφέρει πληροφορίες από διαφορετικούς υποδοχείς που μεταφέρουν την αίσθηση αφής στο πρόσωπο. Δεν υπάρχει μια αίσθηση αφής, αλλά οι νευρικές απολήξεις ανταποκρίνονται σε ελαφριά πίεση, βαθιά πίεση και τεντώνονται στο δέρμα. Οι νευρώνες του κύριου πυρήνα, που βρίσκονται στη λίμνη του στελέχους του εγκεφάλου, είναι διατεταγμένοι σε έναν χάρτη του προσώπου. Οι αισθήσεις από το πηγούνι, τη μύτη, τα μάγουλα και άλλα μέρη του προσώπου επεξεργάζονται ξεχωριστά εδώ πριν ενσωματωθούν σε ένα πιο ενοποιημένο συναίσθημα ψηλότερα στον εγκέφαλο.
Ο πυρήνας του τριδύμου είναι πολύ κοντά στα μέρη του εγκεφαλικού στελέχους που ρυθμίζουν την αναπνοή, τον καρδιακό ρυθμό και την απόκριση της κόρης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο πόνος στο πρόσωπο παίρνει μια γρήγορη αντανακλαστική απάντηση ακόμη και πριν ένα άτομο γίνει πλήρως ενήμερο για τον πόνο. Επιπλέον, δεδομένου ότι όλα τα κρανιακά νεύρα προέρχονται από το στέλεχος του εγκεφάλου, οι όγκοι ή οι τραυματισμοί αυτής της περιοχής συχνά επηρεάζουν τις λειτουργίες περισσότερων του ενός πυρήνων. Η επισήμανση της προέλευσης του πόνου, για παράδειγμα, στο τρίδυμο νεύρο, δεν είναι πάντα απλή.