Massas de substância cinzenta situadas profundamente no interior de cada hemisfério cerebral. Os gânglios basais são compostos de: (1) corpo estriado, que inclui (a) o pallidum (globo pálido), (b) o neo-estriado (putâmen e núcleo caudado)'e (c) a amígdala e o claustro; e (2) a cápsula interna. O núcleo lenticular designa o putâmen e o globo pálido externos. O corpo estriado constitui uma unidade importante do sistema extra-piramidal. O neo-estriado recebe fibras do tálamo e do córtex (córtex frontal e trato piramidal) e envia eferentes, principalmente para o pallidum. Este envia eferentes para o tálamo, hipotálamo, subtálamo, substantia nigra, mesencéfalo, ponte [de Varólio] e medula.
As lesões no corpo estriado podem causar vários sintomas, incluindo a rigidez muscular, os movimentos involuntários (por exemplo, tremores, coréia e atetose) e a hipotonia. As lesões do globo pálido ou da substantia nigra estão mais comumente associadas à rigidez muscular e aos tremores, como no parkinsonismo.
A cápsula interna consiste numa faixa de tratos de fibra branca que separa o núcleo lenticular do núcleo caudado e do tálamo. Contém todas as fibras que sobem para o córtex e descem do córtex: a via piramidal, as fibras talamocorticais, a radiação óptica do corpo geniculado lateral, a radiação auditiva do corpo geniculado medial, os tratos pontinos frontal e temporal, as fibras do corpo estriado e as vias corticotalâmicas. As lesões na cápsula interna, comuns em AVC, resultam em hemiplegia espástica contralateral.