Mellomhjernen (mesencephalon), i motsetning til andre deler av hjernen, er mindre kompleks. Den har et tak og ben. Hulrommet i mellomhjernen er hjerneakvedukten.
Diencephalon er ikke synlig på en helhjernepreparasjon, da den er helt skjult under hjernehalvdelene. Bare ved bunnen av storhjernen kan den sentrale delen av diencephalon, hypothalamus, sees.
Den tredje (III) ventrikkelen (ventrikulus tertius) har en sentral posisjon i diencephalon. Ventrikkelhulrommet har utseendet til en sagittalt plassert smal spalte, begrenset av 6 vegger: to laterale, superiore, inferiore, anteriore og posteriore.
Hypothalamus danner de nedre delene av diencephalon og deltar i dannelsen av bunnen av den tredje ventrikkelen. Hypothalamus omfatter den optiske chiasmen, den optiske trakten, den grå tuberkelen med trakten og mammillarlegemene.
Thalamus (thalamus dorsalis; syn.: posterior thalamus, thalamus) er en parformasjon med en form som ligner på eggform, plassert på begge sider av den tredje ventrikkelen.
I den fremre delen av hver hjernehalvdel ligger pannelappen (lobus frontalis). Den ender foran med pannepolen og er avgrenset nedenfra av den laterale furen (sulcus lateralis; Sylvian groove), og bakenfra av den dype sentrale furen.
Bak den sentrale sulcus ligger isselappen (lobus parietalis). Den bakre grensen av denne lappen er den parieto-occipitale sulcus (sulcus parietooccipitalis). Denne sulcusen ligger på den mediale overflaten av hjernehalvdelen, dissekerer dypt den øvre kanten av hemisfæren og går over til dens øvre laterale overflate.
Occipitallappen (lobus occipitalis) ligger bak parieto-occipitalfuren og dens betingede fortsettelse på den øvre laterale overflaten av hemisfæren. Sammenlignet med andre lapper er den liten i størrelse.
Tinninglappen (lobus temporalis) opptar de nedre laterale delene av hemisfæren og er atskilt fra frontallappen og parietallappen av en dyp lateral fure. Kanten av tinninglappen, som dekker den insulare lappen, kalles temporal operculum (operculum temporale).
Den laterale ventrikkelen (ventriculus lateralis) ligger i den tykkeste delen av hjernehalvdelen. Det er to laterale ventrikler: den venstre (første), som tilsvarer venstre hjernehalvdel, og den høyre (andre), som ligger i høyre hjernehalvdel.
