位于中脑背侧，由上丘和下丘两对类圆形小丘组成的结构。前者为视觉皮层下中枢，后者为听觉皮层下中枢。是中脑的主要组成部分之一。
上丘
上丘是一个分层结构。又称视顶盖或顶盖。在哺乳类动物中，上丘通常可分为七层，表面三层称为表层，其内神经元直接接收视网膜传入信号后产生视觉刺激；余下四层则称为底层，其内神经元则可接收不同形式的信号。底层同时含有一群运动相关神经元，负责眼球活动等。上丘内核团主要接受视觉通路的神经纤维，同时也接受来自枕叶、顶盖脊髓束和下丘的神经纤维；其传出纤维可至顶盖脊髓束、顶盖核束、红核和网状结构。
下丘
位于上丘尾侧、滑车神经上方、内侧和外侧膝状体投射纤维的底部。其主要分为三部分：中央核、中央核周围的背侧皮层和位于外侧的外侧皮层。下丘内核团主要接受来自外侧丘系的听觉通路神经纤维，同时接受躯体感觉核团的投射纤维。其传出纤维经下丘臂到内侧膝状体，最后到颞叶的听觉皮质，即颞横回。下丘可被视为一个躯体自身发声（如言语、咀嚼、呼吸等产生的声音）的“过滤器”。
上丘与下丘之间存在神经纤维联系，这些纤维共同参与使眼和头转向声音方向的反射弧。而视网膜通过外侧膝状体进入上丘的纤维参与另一反射弧，即突然的视觉刺激时闭眼和头转向反方向。上述反射弧中均有顶盖核束和顶盖脊髓束参与。在上丘前外侧另有一组称为顶盖前核的小核团，该核团是来自视网膜神经纤维的中继站，所发出的纤维绕过导水管周围灰质终止于动眼神经核中间的副交感核团，即埃-魏核（Edinger-Westphal; E-W），这些纤维参与不同光线强度下瞳孔大小调节的反射弧。
四叠体综合征属于核上性眼肌麻痹的一种，主要表现为双眼向上同向运动不能（累及上丘上半）或双眼向下同向运动不能（累及上丘下半），可伴有两侧瞳孔散大或不等大、对光反射消失。又称帕里诺综合征（Parinaud’s syndrome）。常见病因包括松果体肿瘤、多发性硬化或脑干上部卒中等。