În celule, nucleul este în mod tradițional considerat a fi centrul celulei: un centru de întâlnire în care informațiile sunt stocate, procesate și distribuite. Nucleii trunchiului cerebral au un scop similar, deoarece sunt rețelele centrale prin care celulele nervoase și nervii își au originea și își îndeplinesc funcțiile. Nucleii trunchiului cerebral sunt astfel responsabili pentru multe dintre sentimentele și funcțiile pe care oamenii le experimentează în fiecare zi, dar nu trebuie să se gândească în mod conștient. Fiecare nucleu poate fi clasificat fie ca senzorial, fie ca motor.
Trunchiul cerebral este cea mai primitivă porțiune a creierului. Este situat între creierul principal și măduva spinării și este format din mezencefal, puț și medular. O rețea largă de nervi se odihnește în interiorul acestor structuri și fiecare dintre acești nervi începe la unul sau mai mulți nuclei ale trunchiului cerebral.
În general, nervii pot servi fie o funcție senzorială, fie o funcție motrică. Ca atare, ele fie contribuie la cele cinci simțuri ale omului, fie ajută la mișcări. Prin urmare, nucleii trunchiului cerebral sunt denumiți fie nuclei senzoriali, fie nuclei motori, în funcție de natura nervilor care derivă din ei. Dacă un nerv are capacități senzoriale și motorii, acesta va fi atașat atât la nucleele senzoriale, cât și la nucleele motorii.
În timp ce nucleii senzoriali se găsesc de obicei pe părțile laterale ale trunchiului cerebral, nucleii motori sunt fixați în porțiunea mijlocie – sau medială – a trunchiului cerebral. Majoritatea acestor nuclee sunt conectate la un singur nerv, dar uneori mai mulți nervi pot apărea dintr-un nucleu solitar.
Există 12 nervi cranieni care provin din nucleii trunchiului cerebral. Acești nervi îndeplinesc diverse funcții individuale, inclusiv mișcarea ochiului, mișcarea feței și ajutarea la miros sau gust. Nervul oculomotor, de exemplu, este un nerv motor responsabil cu menținerea anumitor mușchi ai ochilor mobili. Nucleul acestui nerv este cunoscut sub numele de nucleu oculomotor. Alți nuclei care conțin nervi corespunzători includ următorii: nucleii abducens, nucleii trohleari, nucleii vestibulari și nucleii hipoglosi.
În timp ce majoritatea nucleelor trunchiului cerebral sunt numite după nervii pe care îi creează, există câteva excepții. Nucleul Edinger Westphal, de exemplu, este situat în jurul nucleilor oculomotori și se laudă cu nervii responsabili de constricția pupilei. În plus, un nerv care poartă atât capacități senzoriale, cât și motorii legate de față și gură – nervul trigemen – are două origini nuclee: nucleul mezencefalic și nucleul motor. În plus, nervul vag versatil are trei nuclei ale trunchiului cerebral: nucleul ambiguus, nucleul parasimpatic secretomotor și nucleul solitar. În plus, unii nervi, cum ar fi nucleul solitar, au conexiuni cu mai mult de un nerv cranian și, prin urmare, nu au un nume cu un anumit nerv.