De middenhersenen zijn een deel van de hersenen dat ook wel bekend staat als de "middelste hersenen". De structuur bestaat uit de hersenen stang waarbij alle aangesloten hersenen ruimten (brug de hersenstam, het cerebellum en het diencephalon). Zijn positie kan worden afgeleid door zijn andere naam, "Middle Brain", omdat de middenhersenen zich in het centrale binnenste deel van de gehele hersenmassa bevinden. Door dit deel van de hersenen loopt een kanaal waardoor het cerebrospinale vocht passeert, dat onder meer verantwoordelijk is voor de mechanische stabiliteit van het lichaam.
Concreet is de functie van de middenhersenen de geleiding en controle van de motorimpulsen die van de hersenschors naar de kruising van de wervelkolom en de hersenen gaan (hersenstambrug). Het is ook verantwoordelijk voor de sensorische impulsen die zich manifesteren in het ruggenmerg. Een deel van de middenhersenen genaamd Superior quadrigeminale knollen is verantwoordelijk voor de bewegingen van de oogbolletjes als een sensorische reactie op elke prikkel die het gezichtsvermogen veroorzaakt, dit komt omdat de oculomotorische zenuw zich hier bevindt. De binnenste quadrigeminale knobbeltjes registreren auditieve stimuli waargenomen door het oor en gerelateerde hoofdbewegingen.
In de middenhersenen voor studie kan het worden onderverdeeld in drie delen of gezichten: een driehoekig voorste deel waarin het optische chiasma en optische banden zijn opgenomen, die deel uitmaken van de ogen, op het laterale deel is de conjunctivale arm verbonden met het mediale en interne geniculaire lichaam. Op de achterkant staan de reeds toegelichte Quadrigeminale Knollen, er zijn er 4, duidelijk onderverdeeld in superieur en inferieur.