Jądro trójdzielne jest podstawą nerwu trójdzielnego w pniu mózgu. Jest to miejsce, w którym wszystkie wrażenia z twarzy, takie jak ból i dotyk, są najpierw przetwarzane w mózgu. Jądro rdzenia trójdzielnego otrzymuje informacje o bólu i temperaturze twarzy, natomiast jądro główne jest miejscem przeznaczenia informacji o dotyku i pozycji. Inne nerwy czaszkowe, które pośredniczą w odczuwaniu w dowolnej części twarzy, również wysyłają włókna do tych jąder.
Nerw trójdzielny jest również nazywany nerwem czaszkowym V. Przenosi czucie z włókien nerwowych twarzy do mózgu w celu przetworzenia. Jądro trójdzielne to miejsce, w którym zbiegają się wszystkie te różne włókna wychodzące z twarzy, ponieważ jest to początek piątego nerwu czaszkowego. Ból i temperatura oraz dotyk lub nacisk są przekazywane do jądra, ale różnymi drogami przez mózg. Anatomicznie jądro podzielone jest na trzy sekcje zaczynające się u podstawy rdzenia kręgowego i prowadzące do śródmózgowia.
Jedna sekcja to jądro trójdzielne kręgosłupa. Zaczynając w górnej części rdzenia kręgowego, grupy neuronów są ułożone zgodnie z częścią twarzy, w której przetwarzają czucie. Docierająca tutaj informacja o bólu i temperaturze jest następnie wysyłana do wzgórza i kory, gdzie modulowane są świadome doświadczenia wrażeń. Zanim pojawi się jakakolwiek świadomość zmian w bólu lub pozycji twarzy, informacja najpierw dociera do jądra trójdzielnego kręgosłupa. Włókna czuciowe z innych nerwów czaszkowych, takich jak twarzowy i językowo-gardłowy, również tam są sprzężone.
Główne jądro trójdzielne przenosi informacje z różnych receptorów, które przekazują uczucie dotyku na twarzy. Nie ma jednego zmysłu dotyku, ale zakończenia nerwowe reagujące na lekki nacisk, głęboki nacisk i rozciąganie w skórze. Zlokalizowane w moście pnia mózgu neurony jądra głównego ułożone są na mapie twarzy. Wrażenia z podbródka, nosa, policzków i innych części twarzy są tutaj oddzielnie przetwarzane, zanim zostaną zintegrowane w bardziej ujednolicone odczucie wyżej w mózgu.
Jądro trójdzielne znajduje się bardzo blisko części pnia mózgu, które regulują oddychanie, tętno i reakcję źrenic. To dlatego ból twarzy reaguje szybko odruchowo, jeszcze zanim osoba w pełni zda sobie sprawę z bólu. Ponadto, ponieważ wszystkie nerwy czaszkowe wychodzą z pnia mózgu, nowotwory lub urazy w tym regionie często wpływają na funkcje więcej niż jednego jądra. Wskazanie źródła bólu, na przykład nerwu trójdzielnego, nie zawsze jest proste.