Beyin sapı beynin arka kısmıdır. İki bölümü vardır: pons ve medulayı içeren arka beyin ve orta beyin.

Beyin sapı küçük olmasına rağmen son derece önemlidir. Beynin ana bölümünden vücudun geri kalanına giden motor (hareket) ve duyusal bağlantılar beyin sapından geçer. Ayrıca, beyin sapından yüz ve boyuna giden ana motor ve duyu sinirleri gelir. Bu sinirlere kraniyal sinirler denir. Beyin sapı, nefes alma, kalp atışı ve terleme gibi normalde farkında olmadığımız birçok bedensel işlevi kontrol eder. Beyin sapı, bilinçsiz ancak yaşam için gerekli olan işlevleri kontrol eder.

Arka beyin, pons ve omuriliğin bir uzantısı olan medulla oblongata'dan oluşur. Beynin diğer kısımlarını (serebrum ve serebellum) omuriliğe bağlar. Nöronları, nefes alma ve kan basıncı gibi bedensel işlevlerin kontrol merkezidir.