Beyin sapı, kafa sinirleri aracılığıyla yüz ve boynun motor ve duyusal inervasyonunu sağlayan beynin alt kısmıdır. Medulla spinalis olarak devam eder. Küçük bir yapıya sahiptir ancak beyin ile vücudun geri kalan kısmı arasındaki tüm sinir bağlantıları beyin sapından geçtiği için hayati önem taşır. Beyin sapı, orta beyin (Mezensefalon), pons (Metensefalon) ve medulla oblongata'nın bileşiminden meydana gelir.

Medulla oblongata (halk arasında omurilik soğanı olarak bilinir), nefes alıp verme, kan basıncı, kalp ritmi ve yutma gibi önemli işlevlere sahiptir. Beynin yüzeysel tabakası ile omurilik ve sinirlerine gelen ve oradan giden lifler, pons ve beyin sapından geçerek ilişki kurar. Bu yapılarda meydana gelebilecek küçük bir hasar beyin ölümüne neden olabilir. Bu nedenle boyun kısmına alınan sert darbeler hayati önem taşır. Beyin sapı fonksiyonları olmadan kişinin yaşamını sürdürmesi mümkün değildir.

Pons (köprü), kafa ve boyun bölgesini ilgilendiren işlevleri yürüten kafa sinirleri adı verilen sinir çekirdeklerini (kontrol merkezleri) içerir. Pons, kan basıncı, solunum, kalp hızı gibi temel işlevleri kontrol eder. Ayrıca hareket sistemi olan beyincik ile beyin ve omuriliği birbirine bağlayan bir köprü vazifesi görür.

Beyin sapı yapısal olarak incelendiğinde omuriliğin beynin içine girmiş bir uzantısı şeklindedir. Baş ve boyun bölgesine ait beyin ile bağlantısı bulunmayan sinirlere sahiptir. Beyin sapı beyin yapısından çok omurilik yapısına sahiptir ancak işlevsel olarak beyin içerisinde kabul edilir.

Beyin sapı, sadece temel hayati işlevleri kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda çeşitli reflekslerin de merkezidir. Örneğin, mide bulantısı ve kusma refleksi de beyin sapında yer alan nöral devreler tarafından düzenlenir. Beyin sapının hasar görmesi durumunda, hastalarda nörolojik fonksiyon kayıpları, bilinç kaybı ve hatta koma görülebilir. Bu nedenle, beyin sapının sağlığını korumak hayati önem taşır.