El núcleo rojo es redondo, muy largo, situado en el centro del tegmento, entre la sustancia negra y el núcleo motor del nervio oculomotor. Comienza rostralmente al puente y caudalmente casi coincide con el polo respectivo del núcleo motor del nervio oculomotor. Las fibras del nervio oculomotor pasan a través de su polo. El núcleo rojo está formado de dos partes: la magnocelular, filogenéticamente la más antigua y que ocupa las partes media y caudal del núcleo; la parvocelular, que filogenéticamente es la más joven y que constituye la parte rostral del núcleo. Su desarrollo está relacionado con el de la corteza frontal y los hemisferios cerebelosos.