대뇌의 심부(深部) 에서 뇌간(腦幹)에 걸쳐 있는 회백질군(群). 미상핵(尾狀核) · 피각(被殼) · 담창구(淡蒼球) · 시상하핵(視床下核) · 흑질(黑質)로 구성되어 있다.이들 핵은 서로 관련되어 커다란 기능계를 형성하고 있다.흑질에서 미상핵으로는 도파민이 함유된 섬유가 투사되고, 미상핵에서 담창구, 흑질로는 γ-아미노부티르산이 함유된 섬유가 들어가 있고 미상핵 내에는 아세틸콜린을 작동하는 뉴런이 있다. 대뇌핵에 병변이 생기면 불수의운동(不髓意運動) 증상이 나타난다.즉, 흑질의 병변에 의해 신체의 움직임이 작아지고 손가락이 떨리는 특징을 가진 파킨슨병이 발생된다.이 병 에는 도파민의 전구물질(前驅物質)인 L-도파를 투여하면 효과가 있다. 또 미상핵의 병변에서는 손발을 심하게 흔드는 무도병(舞蹈病)이 발생되고, 시상하핵의 병변에서는 한쪽 손이나 발을 갑자기 앞쪽으로 내뻗는 편무도병(偏舞蹈病) 증상이 나타난다.대뇌핵은 몸 전체의 균형을 잡아 안정성을 유지하는 작용을 한다.