Das Mittelhirn (oder Mesencephalon) und das verlängerte Rückenmark bilden den Übergang zum Rückenmark. Zwölf paarige Hirnnerven nehmen hier ihren Ausgang.
Als Mittelhirn bezeichnet man das nur 1,5cm lange "Mittelstück" zwischen dem Oberrand der Brücke und dem Zwischenhirn.
Das Mittelhirn wird zwischen Mittelhirndach und Mittelhirnhaube vom Aquädukt (Aqueductus mesencephali) durchzogen, dem feinen liquorführenden Kanal zwischen dem 3. und 4. Ventrikel.