运动系统是脑中直接或间接与运动控制相关的区域，负责支配肌肉。除了负责眼球运动的肌肉是受到中脑的核团控制以外，身体的所有自主控制肌肉都是由嵴髓和菱脑中的控制的。嵴髓的运动神经元既受到嵴髓中自有的神经回路控制，也受到脑的下行输入的调控。嵴髓神经回路包含许多反射反应，也包含产生行走或游泳所需要节律的中枢模式发生器。而来自脑的下行联结会提供更多的自主控制。脑包含了若干直接投射到嵴髓的运动区域。其中最底层的是延髓和桥脑的运动区域，控制一些刻板运动，例如行走、唿吸和吞咽。在中脑里的运动区域要高级一些，例如负责手脚