Το εγκεφαλικό στέλεχος είναι η δομή που μοιάζει με μίσχο και συνδέει τον εγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα με τον νωτιαίο μυελό. Είναι το παλαιότερο μέρος του εγκεφάλου από εξελικτικής άποψης και παραμένει απαραίτητο για τις πιο βασικές λειτουργίες της ζωής.

Τρεις περιοχές αποτελούν το εγκεφαλικό στέλεχος: ο μεσεγκέφαλος, η γέφυρα και ο προμήκης μυελός. Μαζί ρυθμίζουν τον καρδιακό ρυθμό, την αρτηριακή πίεση και την αναπνοή. Περιέχουν τους πυρήνες των περισσότερων κρανιακών νεύρων, τα οποία ελέγχουν το πρόσωπο, το στόμα και τα μάτια, και στεγάζουν τις ανιούσες και κατιούσες οδούς που μεταφέρουν αισθητηριακές και κινητικές πληροφορίες μεταξύ του σώματος και του ανώτερου εγκεφάλου. Ο δικτυωτός σχηματισμός εντός του εγκεφαλικού στελέχους ρυθμίζει τους κύκλους αφύπνισης και ύπνου-αφύπνισης. Η βλάβη μπορεί να προκαλέσει κώμα.

Επειδή το εγκεφαλικό στέλεχος είναι πυκνά γεμάτο με κρίσιμες οδούς και πυρήνες, ακόμη και μικρές αλλοιώσεις μπορεί να είναι καταστροφικές. Ταυτόχρονα, η σχετική απλότητά του σε σύγκριση με τον φλοιό τον καθιστά μια περιοχή όπου ορισμένες αυτόματες λειτουργίες μπορούν να συνεχιστούν ακόμη και όταν χάνεται η υψηλότερη επίγνωση.

Όταν η καρδιά χτυπά και οι πνεύμονες διαστέλλονται χωρίς συνειδητή οδηγία, το εγκεφαλικό στέλεχος κάνει τη συνεχή, διακριτική του δουλειά.