中脑在横切面上可见背侧的中脑水管及其周围的中央灰质。中央灰质背侧的四叠体(上丘、下丘),又称为顶盖。腹侧的广阔区域统称为大脑脚。大脑脚又被黑质分为背侧的中脑被盖和腹侧的大脑脚底两部。
1. 下丘阶段的横切面 可见滑车神经核位于中脑水管腹侧中线两旁。自小脑发出的小脑上脚,在此切面中线上开始交叉,被盖的其他纤维束在位置上与脑桥上部相同。
黑质位于中脑被盖与大脑脚底之间,贯中脑的全长。大脑脚底由皮质脑桥束和锥体束组成。
2. 上丘阶段的横切面 在中央灰质的腹侧,有动眼神经根和动眼神经副核出现。前者发出躯体运动纤维;后者发出副交感纤维合成动眼神经,自脚间窝出脑。在被盖中央,中线两侧,有一对大的红核,它发出红核脊髓束,交叉至对侧下行。此切面以上部位,在中脑和间脑交界水平,紧靠上丘颅侧数小群细胞称为顶盖前区。上行传导束在上、下丘平面都集聚在被盖部的外侧。内侧丘系在黑质的背侧,脊髓丘脑束和三叉丘脑束在内侧丘系的背外侧。