Střední mozek (mesencephalon) je krátký oddíl mozkového kmene, který je uložen mezi mostem a polokoulemi koncového mozku. Horní plocha středního mozku vybíhá ve čtyři zaoblené hrbolky (čtverohrbolí). Dolní část středního mozku se silnými stonky spojuje s mozkovými polokoulemi. Centrální partií středního mozku probíhá Sylviův kanálek, kterým komunikuje čtvrtá mozková komora s třetí komorou. (Třetí mozková komora leží před středním mozkem, v tzv. mezimozku - viz dále.)
Čtverohrbolí středního mozku je tvořeno nakupeninami nervových buněk. Přední dva hrbolky jsou podkorovými zrakovými centry pro zrakové reflexy, a u buněk těchto hrbolků končí část vláken zrakového nervu. Hrbolky cestou vláken těch hlavových nervů, které inervují okohybné svaly zabezpečují pohybovou souhru obou očí. (Především rovnoběžné postavení očních os při pohybu očních bulbů.) Hrbolky také zajišťují reflexní pohyb očí a hlavy za zdrojem světla. (V podstatě jde o obranný reflex - náhlé otočení hlavy vyvolané nezvyklým světelným podrážděním sítnice.)
U zadních hrbolků končí vlákna sluchové dráhy. Dráždění sluchového čidla vyvolává pohyb hlavy za zdrojem zvuku. Tyto v podstatě také obranné reflexy, mají svá centra v zadních hrbolcích.
Stonky středního mozku obsahují nervová vlákna - dráhy. Nejvýznamnější skupinu drah tvoří motorické dráhy, které procházejí z mozkové kůry středním mozkem do míchy. Těmito dráhami jsou řízeny chtěné pohyby. Ve středním mozku jsou také jádra dvou hlavových nervů - n. III. a n. IV. (Viz obr. 15. 17.)