人的三叉神经中脑核自感觉主核的上端向上延伸至中脑上丘上端平面，紧邻蓝斑核外侧它是一个狭长而松散的核团，长约22毫米，属滞留在脑内的
感觉神经元，在横切面上，该核位于
第四脑室上部及中脑中央灰质的外侧缘，
三叉神经运动核的背侧。
三叉神经中脑核的纤维联系一关于中脑核的纤维联系和功能，均有尚不肯定的问题。但可以确定的是，此核与本体感觉有关。来自咀嚼肌的传入纤维，经下颌神经追查至中脑核柱全长，该核发出纤维组成三叉神经中脑束，其侧支联系
三叉神经运动核，组成单突触的咀嚼肌牵张反射弧。其次，上下颌牙及其牙周膜的压力感受器的传入冲动，经上颌神经和下颌神经，终止于中脑核的下部，参与控制咬合力量的机制。再次，有报道中脑核与眼外肌的牵张反射也有关，但至少有蹄类四足哺乳动物的眼外肌本体感受神经元，位于
三叉神经节内。有些中枢核纤维还至小脑前叶和小脑核群；另一些纤维至上丘，还有些终于动眼、滑车神经核、舌下神经核以及第一、二颈髓。也可以至三叉神经的眼至和上颌支。
三叉神经上核在中脑核之下，运动核附近，又小型神经元的胞体组成，其机能不十分清楚，他可能接受三叉神经中脑核的侧支，由此核发出的突起至
三叉神经运动核，并通过其他核群间接与分泌唾液有关的核群联系。
又称三叉神经感觉主核，位于脑桥中段被盖得外侧部，核柱长5毫米，介于三叉神经脊束核与中脑核之间，三叉神经运动核的外侧。此核细胞略为密集，报体呈卵圆或圆形，属中、小型神经元。有人通过研究指出，感觉主核与传递头面部的意识性的触觉有关。
是脊髓后角背侧结构向上的延续，位于延髓和脑桥下部的外侧区，外邻三叉神经脊束，根据
细胞构筑学，核柱又可分为三个亚核。
1、尾侧亚核：与脊髓后柱灰质的rexed德I-4层很相似，核柱长约13毫米，下达契束副核出现平面，在横切面上，又可分为三层；元代亚核，相当脊髓板层1，为一薄层系数的大中型多角细胞，中层为胶质亚核，相当脊髓板层2和3，由密集的无髓纤维网和分散的小细胞组成，此层最厚，轮廓呈半月状。最深层是大细胞亚核，相当脊髓板层4，由大中小不等的各型细胞组成。
2、嘴侧亚核；介于三叉神经脑桥核与极间亚核之间，核柱长7毫米，此亚核位于延髓上部和脑桥下部的被盖外侧区。其细胞与脊髓胶状者相似。该核多数神经元的轴突加入内侧丘系，且投射至丘脑腹后内侧核。
3、极间亚核；介于嘴侧亚核与尾侧亚核之间，核柱长约6毫米，此亚核由弥散淡染得大中小型细胞组成。三叉神经感觉核尤其是三叉神经脊束核的尾侧亚核与脊髓、脑干某些某些脑神经核和非脑神经核，脑干网状结构，小脑、丘脑核大脑间有丰富的纤维联系。三叉神经感觉核群的传入纤维联系；三叉神经半月神经节假单极神经元的中枢突形成
三叉神经根，在脑桥臂始终端得中间平面入脑。在脑桥被盖外侧区有吩咐根纤维既有上行支又有下行支，余下半数根纤维属于无髓或者细髓者，且有下行支加入三叉神经脊束，在脊束内三叉神经三大支纤维按板层排列；眼神经细胞的中枢突排在脊束的最腹侧核最尾侧，下颌神经者排列在脊束的最背侧核最嘴侧，上颌神经者排在脊束的中间位核卢尾向德中间段。在脊束核内，眼神经者排在腹侧区，下颌神经者排在背侧区，上核神经者排在核的中间位，且三大支在核内的终止区很少重叠，三叉神经三大支向脑桥核投射者，排列关系与脊束核类似。早期临床研究发下面部感觉区在三叉神在三叉神经脊束的上端，面部脚外侧区，其代表区依次在该核的更下部。于是，在脊束核的各个水平上，有面部呈同心圆排列的代表区。