De basala ganglierna är en symmetrisk uppsättning strukturer inom hjärnans centrala region som styr rörelse. De består av ett konglomerat av kärnor djupt inne i hjärnbarken. Alla de sensoriska och motoriska områdena i den yttre delen av hjärnan skickar signaler som leds genom kaudatet såväl som putamen inom en del av basalgangliernas anatomi som kallas striatum. Caudaten bearbetar signaler som är relaterade till beteende såväl som motivation, och putamen process sensoriska och motoriska funktionsmönster. Strukturer av basala ganglier finns i däggdjurs-, fågel-, reptil-, fisk- och amfibiehjärnor.
Mycket av den sensoriska inmatningen går genom striatum, som fungerar som ett primärt inmatningsområde från andra delar av hjärnan. De flesta av nervprojektionerna kommer från den motoriska och prefrontala cortexen. Det mediala caudatet och en annan del av basalgangliernas anatomi som kallas nucleus accumbens samlar in signaler från frontala cortex och de limbiska områdena i hjärnan, så kopplingen mellan tanke och rörelse styrs här. Sammankopplingar finns också mellan caudate, putamen och substantia nigr, och utsignalen från dessa områden leder till globus pallidus.
Det finns två sektioner som utgör globus pallidus. Motoriska funktioner styrs av thalamus, men signaler som hindrar denna funktion kontrolleras och skickas till thalamus av globus pallidus externa. Den andra delen av globus pallidus, kallad globus palidus interna, hjälper till att kontrollera hållningen genom kommunikation med mellanhjärnan. Signaler hämtas i globus pallidus från caudate och putamen, och båda dessa områden leder information till subthalamuskärnan.
Neurala vägar är antingen direkta eller indirekta. Signalvägen från cortex in i basalganglierna, till thalamus och tillbaka till cortex är en direkt väg, medan en indirekt väg leder från cortex till striatum, externa globus pallidus, subthalamuskärnan, inre globus pallidus och till thalamus och cortex. Direkta vägar upphetsas av dopamin, och indirekta vägar hämmas av det, vilket skapar infrastrukturen för att förstå mönstren av positiv och negativ feedback.
Anatomin hos de basala ganglierna är komplex och inkluderar en mängd olika vägar för neurala signaler som går till och från andra delar av hjärnan. Både claustrum och amygdala är också kopplade till den allmänna strukturen, men styr inte rörelsen. Skador på någon del av basalganglierna leder till störningar i rörelsen, till exempel vid Parkinsons sjukdom, tvångssyndrom, cerebral pares och andra.