Как и в спинном мозге, серое вещество ствола расположено в глубине. Оно состоит из ретикулярной формации (РФ) и других клеточных структур, в него входят и ядра черепных нервов. Среди этих ядер различают двигательные, чувствительные и вегетативные. Условно их можно рассматривать как аналоги соответственно передних, задних и боковых рогов спинного мозга. Как в двигательных ядрах ствола, так и в передних рогах спинного мозга находятся двигательные периферические нейроны, в чувствительных ядрах — вторые нейроны путей различных видов чувствительности, а в вегетативных ядрах ствола, как и в боковых рогах спинного мозга, — вегетативные клетки.
Черепные нервы ствола (рис. 9.1) можно рассматривать как аналоги спинномозговых нервов, тем более, что некоторые из черепных нервов, как и спинномозговые, являются смешанными по составу (III, V, VII, IX, X). Однако часть черепных нервов только двигательные (XII, XI, VI, IV) или чувствительные (VIII). Чувствительные порции смешанных черепных нервов и VIII черепной нерв в своем составе имеют узлы (ганглии), расположенные вне ствола, являющиеся аналогами спинномозговых узлов, и подобно им также содержат тела первых чувствительных нейронов (псевдоуниполярных клеток), дендриты которых идут на периферию, а аксоны — к центру, в вещество ствола мозга, где и заканчиваются у клеток чувствительных ядер ствола.