Mellemhjernen (mesencephalon) er i modsætning til andre dele af hjernen mindre kompleks. Den har et tag og ben. Hulrummet i mellemhjernen er den cerebrale akvædukt.
Diencephalon er ikke synlig på en helhjernepræparat, da den er helt skjult under hjernehalvdelene. Kun ved bunden af storhjernen kan den centrale del af diencephalon, hypothalamus, ses.
Den tredje (III) ventrikel (ventriculus tertius) indtager en central position i diencephalon. Ventrikulærhulrummet har udseendet af en sagittalt placeret smal spalte, begrænset af 6 vægge: to laterale, superiore, inferiore, anteriore og posteriore.
Hypothalamus danner de nedre dele af diencephalon og deltager i dannelsen af gulvet i den tredje ventrikel. Hypothalamus omfatter chiasmen optisk, traktus optisk, den grå tuberkel med tragten og mammillarlegemerne.
Thalamus (thalamus dorsalis; syn.: posterior thalamus, thalamus) er en parret formation med en form tæt på ægformet, placeret på begge sider af den tredje ventrikel.
I den forreste del af hver hjernehalvdel findes frontallappen (lobus frontalis). Den ender foran med frontalpolen og er afgrænset nedenunder af den laterale fure (sulcus lateralis; Sylvian-furen) og bagved af den dybe centrale fure.
Bag den centrale sulcus ligger parietallappen (lobus parietalis). Den bageste kant af denne lap er den parieto-occipitale sulcus (sulcus parietooccipitalis). Denne sulcus er placeret på den mediale overflade af hjernehalvdelen, dissekerer dybt den øvre kant af halvkuglen og går videre til dens øvre laterale overflade.
Occipitallappen (lobus occipitalis) er placeret bag parieto-occipitalfuren og dens betingede fortsættelse på den øvre laterale overflade af hemisfæren. Sammenlignet med andre lapper er den lille i størrelse.
Temporallappen (lobus temporalis) optager de nedre laterale dele af hemisfæren og er adskilt fra frontal- og parietallapperne af en dyb lateral rille. Kanten af temporallappen, der dækker den insulare lap, kaldes temporal operculum (operculum temporale).
Den laterale ventrikel (ventriculus lateralis) er placeret i den tykkeste del af hjernehalvdelen. Der er to laterale ventrikler: den venstre (første), der svarer til venstre hjernehalvdel, og den højre (anden), der er placeret i højre hjernehalvdel.
