Nel tronco cerebrale si trovano vari centri di controllo di funzioni fisiologiche come la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e i centri di controllo della respirazione. Di questi ultimi, il centro inspiratorio o apneustico e il centro espiratorio sono localizzati nel ponte di Varolio; il centro pneumotassico, correlato con la regolazione del ritmo respiratorio, è nel midollo allungato. Secondo una recente scoperta, vi sarebbero in realtà due reti nervose tra loro strettamente connesse, responsabili del ritmo della respirazione: il cosiddetto complesso preBotzinger e le cellule pre-inspiratorie.