I nuclei propri si ritrovano associati alle vie nervose ascendenti (che trasportano informazioni al sistema nervoso centrale) e discendenti (che trasportano informazioni dal sistema nervoso periferico) e non sono collegati direttamente alla fuoriuscita dei nervi encefalici. In base alla loro localizzazione anatomica vengono suddivisi in tre gruppi: nuclei propri del bulbo, del ponte e del mesencefalo.