Au lieu dessayer didentifier une fonction globale (ou même une courte liste de fonctions) pour les pons, il vaut mieux considérer la structure comme une collection de divers domaines et noyaux, tous ayant leurs propres fonctions. Bien que décrire les pons de cette manière puisse donner limpression que les pons sont impliqués dans un méli-mélo déroutant dactivités, il sagit dune approche plus précise que de tenter de résumer les fonctions des pons en quelques actions seulement.
La caractéristique la plus importante du pons est sa partie en forme de pont doù son nom est dérivé. Malgré lapparence dun pont, cependant, le pont basal nest pas une connexion directe entre les deux hémisphères cérébelleux. Au lieu de cela, les fibres qui descendent du cortex (cest-à-dire les fibres de corticopontine) se synapse sur une variété de noyaux appelés ici noyaux pontins. Ensuite, des groupes de fibres se projettent des noyaux pontins dun côté du pont, se croisent de lautre côté du pont et se rassemblent pour former les pédoncules cérébelleux moyens. Les pédoncules cérébelleux moyens sont de gros faisceaux de fibres qui relient les pons au cervelet, qui constituent ainsi les parties de connexion du «pont». Ils représentent l’une des principales voies de transmission de l’information du cerveau et du tronc cérébral au cervelet.
Le pons abrite plusieurs noyaux et fibres nerveux crâniens. Ceux-ci incluent le noyau sensoriel principal du nerf trijumeau et le noyau moteur du nerf trijumeau – un nerf responsable des fonctions sensorielles et motrices de la tête et du visage. Le noyau abducens, qui contrôle les mouvements latéraux de lœil, se trouve également dans le pont. Le noyau facial, qui donne naissance au nerf facial, innerve les muscles impliqués dans lexpression du visage et transporte les informations sensorielles de la bouche. Le nerf vestibulocochléaire, qui porte des informations sur laudition et les sens vestibulaires, pénètre dans le tronc cérébral à la jonction du pont et de la moelle épinière pour se synapse sur divers noyaux dans ces deux zones.
Le pont contient également des groupes de neurones qui sont importants pour les principaux systèmes de neurotransmetteurs du cerveau. Par exemple, le locus coeruleus (latin pour «lieu bleu» et nommé pour le pigment qui donne à ces neurones une couleur bleu-noir dans le tissu cérébral non taché) se trouve dans le pons. Le locus coeruleus est la plus grande collection de neurones contenant de la noradrénaline (alias noradrénergiques) dans le système nerveux central. Les neurones noradrénergiques quittent le locus coeruleus et se projettent dans tout le cerveau et la moelle épinière. Lactivité dans le locus coeruleus est faible pendant le sommeil et élevée pendant les états dexcitation (par exemple, un stress aigu comme une situation menaçante). Les projections du locus coeruleus vers une région voisine (parfois appelée région sous-coruleuse) du pont aident également à réguler le sommeil paradoxal (REM). En effet, la région sous-coeruleus du pont est considérée comme la région la plus critique pour le sommeil paradoxal dans le cerveau, et il a été démontré que les dommages à cette zone éliminent le sommeil paradoxal chez les animaux de laboratoire. Les noyaux du raphé, des amas de cellules contenant de la sérotonine, se trouvent également dans les pons (et dans une grande partie du tronc cérébral).
En raison de son emplacement central entre le cerveau et la moelle épinière, le pont sert également de conduit pour de nombreuses voies passant le long du tronc cérébral. Des voies comme le tractus corticospinal pour les mouvements volontaires, le lemnisque médial pour les sensations tactiles et proprioceptives, et le système antérolatéral pour les sensations douloureuses, passent tous par le pont.
Ainsi, en raison de la diversité des tracts et des noyaux trouvés dans les pons, la structure est impliquée dans une longue liste de fonctions allant des expressions faciales au sommeil. Le pont nest donc pas seulement lune des parties du cerveau les plus visiblement distinctes en raison de lapparence en forme de pont du pont basal, cest aussi lune des plus importantes.