Tủy sống được kết nối với não bởi thân não. Ống tủy sống kết nối tủy sống với các cấu trúc khác trong thân não và não thích hợp. Thân não chịu trách nhiệm cho một số quá trình cơ bản nhất để tồn tại, bao gồm kiểm soát cảm giác đói, khát, huyết áp, nhiệt độ cơ thể và nhịp thở.
Ở người, thân não bao gồm ba cấu trúc: tủy não, pons và não giữa. Các trung tâm tủy sống chịu trách nhiệm về các trung tâm tim, hô hấp và vận mạch kiểm soát huyết áp, nhịp tim và nhịp thở. Cấu trúc này cũng kiểm soát các trung tâm phản xạ chịu trách nhiệm về nôn mửa, hắt hơi, ho và nuốt. Ống tủy sống được ước tính đã tiến hóa ở các sinh vật có xương sống cách đây khoảng 505 triệu năm ở loài cá sơ khai, giống như ở các loài cá nguyên thủy như hagfish và cá chìa vôi.Cấu trúc pons nằm giữa não giữa và ống tủy. Nó chịu trách nhiệm mang các tín hiệu thần kinh từ tiểu não đến tủy sống và mang các tín hiệu cảm giác đến đồi thị. Chức năng chuyển tiếp tín hiệu này làm cho các pons có ý nghĩa trong các chức năng cảm giác như cân bằng, vị giác, xúc giác và thính giác. Não giữa chịu trách nhiệm mang tín hiệu đến các khu vực khác của não quan trọng đối với khả năng nghe, nhìn và kiểm soát vận động. Nó cũng chịu trách nhiệm về sự kích thích khi ngủ /thức và điều chỉnh nhiệt độ cơ thể. Các pons và não giữa là những cấu trúc hệ thần kinh rất nguyên thủy, có mặt trong các sinh vật có xương sống từ côn trùng thông thường đến con người.
