含有并释放多巴胺作为神经递质的神经元。
实验资料表明，在哺乳动物各脑区的含量不同。其中，尾核、壳核内含量最高，其次是黑质和苍白球。现已确定，在中枢神经系统内，其胞体主要位于中脑，由此发出的神经纤维有三条通路：(1)黑质纹状体系统，起于中脑黑质，止于纹状体，主要是尾核和壳核及中央杏仁核；(2)中脑边缘系统，起于中脑脚间核背侧，轴索上行达伏隔核和嗅结节；(3)结节漏斗系统，起于丘脑下部，发出短轴索下行，终止于正中隆起。
所涉及的生理功能较为广泛且重要。它参与调控锥体外系统的运动功能，如刺激黑质纹状体束，可引起好奇、探究、运动增多、觅食等活动；如将两侧黑质纹状束完全损毁，可引起不饮不食、运动减少、对周围事物无反应等表现，甚至可出现木僵状态。有人认为，脑内黑质纹状体系统在动物活动中起很大作用，是引起动物一切行为反应的基本条件。
它通过中脑边缘系统，参与情绪调节；通过中脑－大脑皮层，参与认知调节、事物识别，包括思维和推理；通过下丘脑－垂体，调控脑垂体的激素分泌。人们普遍认为，帕金森症的运动不能症与黑质纹状体系统的退行性变化有关。
近年来发现，它还支配脑血管和脑膜血管，参与心脑血管调控，参与胃肠道功能调节和视网膜信息系统传递调节。