A kisagyi rendszer
A kisagy a koponyaüreg alján az agytörzs mögött helyezkedik el. Két egymással összefüggő féltekéből áll. Kívül elhelyezkedő szürke és belső fehérállományból áll. A felszálló érző és a leszálló mozgató pályákról egyaránt kap információkat, amelyek alapján fontos szerepet játszik a mozgások összerendezésében, az izomérzések idegrendszerbeli középpontja. Károsodása többek között egyensúlyzavarokat okoz.
A limbikus rendszer
A limbikus rendszer - korábban szaglóagy - a nagyagyvelő ősi része, mely körülöleli a kérgestestet valamint az agyféltekék és az agytörzs kapcsolódási területét. Itt találhatóak a szaglás magasabb rendű központjai, azonban funkciója ennél jóval sokrétűbb: a limbikus rendszer felel a közérzetért, a jó vagy rossz hangulatért, az indulati reakciókért (fájdalom, düh, félelem, vidámság, agresszivitás). Fontos szerepe van továbbá az emléknyomok rögzülésében is.
Az agytörzs részei
Az agytörzs az agy legősibb része, részei az agy többi részét a gerincvelővel összekötő nyúltagy vagy nyúltvelő, a híd és középagy. Feljebb található a köztiagy, amely fiatalabb szerkezet. Döntő részét talamusz tölti ki, a a talamusz alatti részt hipotalamusznak nevezzük.
Az agytörzs működése
A köztiagy részét képező talamusz a reflexpályák magasabb szintű átkapcsolási központja, valamint az érzékszervekből érkező pályák is itt kapcsolódnak át. Itt található a fájdalomérzés központja. A hipotalamusz a szervezet belső működésének rendjéért felel, azaz fontos vegetatív központ. A hipotalamusz szabályozza az alvás-, és ébrenlét ciklusait, itt található az éhség és jóllakottság-központ, valamint a hőszabályozásét felelős központok. A hipotalamusz az agyalapi mirigyen (hipofízis) keresztül vezérli a szervezet belső elválasztású mirigyeit (a hormonrendszert).