Kärnan består av ett tunt skikt nervceller som "toppar" ryggmärgens bakhorn. Kärnan sträcker sig längsmed hela ryggmärgen på hö. och vä. sida.
Kärnan tar emot smärt- och temperatursignaler som når in till ryggmärgen från hud, rörelseapparat och inälvor med hjälp av bakrötterna. Smärt- och temperatursignalerna förmedlas av tunna myeliniserade nervtrådar (A-delta trådar) och av omyeliniserade nervtrådar (C-trådar).
Nervcellerna i den posteromarginala kärnan sänder i sin tur majoriteten av sina axoner över medellinjen och ut i den motsatta ryggmärgshalvans sidosträng. Här fördelar sig axonerna på tre uppåtstigande smärtledningbanor:
1/ tractus spino-thalamicus lateralis
2/ tractus spino-reticularis
3/ tractus spino-mesencephalicus
Inom den övre delen av halsryggmärgen (segmenten C1 - C4) räknas delar av nucleus posteromarginalis till den femte kranialnervens ryggmärgskärna (nucleus spinalis nervi trigemini). Detta parti har inflytande på smärtspridningen från ansiktet, inräknat mun-, näs- och ögonhålorna, till hjärnan.