نوى عصب ثلاثي التوائم الحسية هي الأكبر ضمن نوى الأعصاب القحفية وتمتد خلال الدماغ المتوسط والجسر والنخاع المستطيل وأعلى الحبل الشوكي في العنق.
النواة مقسمة إلى 3 أقسام من الأمام إلى الخلف (عند الحيوانات) أو من الأعلى إلى الأسفل (عند الإنسان):
نواة الدماغ المتوسط
نواة الإحساس الرئيسية
النواة الشوكية، وهذه بدورها مقسمة إلى ثلاثة أقسام وهي الفموية والوسطية والذنبية.
كما توجد هنالك نواة حركية متميزة وهي وسطية بالنسبة لنواة الإحساس الرئيسية.