Detta är en märkvärdig kärna. Den består av cellkropparna som hör till de nervtrådar som förmedlar proprioceptionen från tuggmuskulaturen och helt eller delvis från den mimiska muskulaturen samt tungans muskler, d.v.s. att kärnan innehåller proprioceptiva primärafferenta nervcellskroppar. På alla andra ställen i nervsystemet påträffas de primärafferenta cellkropparna utanför CNS och vanligtvis i spinal- eller kranialnervsganglier.
Kärnan sträcker sig som en tunn cellsträng från övre delen av pons upp till övre delen av mesencephalon. De perifera nervtrådarna bildar, sedan de tillsammans med resten av trigeminusnerven trängt in i pons, den uppåtstigande mesencephala trigeminusbanan vars cellkroppar alltså bildar den mesencephala kärnan. Från kärnan utgår en nedåtstigande axonbunt som huvudsakligen bildar synaptiska kontakter i den sensoriska huvudkärnan och till en del i den motoriska trigeminuskärnan.