Kolmoisydin on kolmoishermon pohja aivorungossa. Se on paikka, jossa kaikki kasvojen tunteet, kuten kipu ja kosketus, käsitellään ensin aivoissa. Selkärangan kolmoisydin saa tietoa kasvojen kivusta ja lämpötilasta, kun taas pääydin on kosketus- ja asentoinformaation kohde. Muut aivohermot, jotka välittävät tunnetta missä tahansa kasvojen osassa, lähettävät myös kuituja näihin ytimiin.
Kolmoishermoa kutsutaan myös kallohermoksi V. Se kuljettaa tunteen kasvojen hermosäikeistä aivoihin käsittelyä varten. Kolmoisydin on paikka, jossa kaikki nämä eri kasvoista johtavat kuidut yhtyvät, koska se on viidennen kallohermon alkuperä. Kipu ja lämpötila sekä kosketus tai paine välittyvät ytimeen, mutta eri reittejä aivojen läpi. Anatomisesti ydin on jaettu kolmeen osaan, jotka alkavat selkäytimen tyvestä ja jatkuvat keskiaivoon asti.
Yksi osa on selkärangan kolmoisydin. Selkäytimen yläosasta alkaen neuroniryhmät on järjestetty sen mukaan, missä kasvojen osassa ne käsittelevät tunnetta. Tänne saapuva kipu- ja lämpötilatieto lähetetään sitten talamukseen ja aivokuoreen, missä tietoisia aistinkokokemuksia moduloidaan. Ennen kuin havaitaan muutoksia kivussa tai kasvojen asennossa, tieto saavuttaa ensin selkärangan kolmoisytimen. Myös muiden aivohermojen, kuten kasvojen ja nielun aistihermot, antavat palautetta sinne.
Kolmoishermon pääydin kuljettaa tietoa eri reseptoreista, jotka välittävät kosketuksen tunteen kasvoilla. Yksittäistä kosketusaistia ei ole, vaan hermopäätteet reagoivat kevyeen paineeseen, syvään paineeseen ja ihon venymiseen. Pääytimen hermosolut sijaitsevat aivorungon altaassa, ja ne on järjestetty kasvojen karttaan. Leuan, nenän, poskien ja muiden kasvojen osien tuntemukset käsitellään täällä erikseen, ennen kuin ne integroidaan yhtenäisempään tunteeseen ylempänä aivoissa.
Kolmoisydin on hyvin lähellä aivorungon osia, jotka säätelevät hengitystä, sykettä ja pupillivastetta. Tästä syystä kasvojen kipu saa nopean refleksivasteen jo ennen kuin ihminen on täysin tietoinen kivusta. Lisäksi, koska kaikki aivohermot ovat peräisin aivorungosta, tämän alueen kasvaimet tai vammat vaikuttavat usein useamman kuin yhden ytimen toimintoihin. Kivun alkuperän määrittäminen esimerkiksi kolmoishermossa ei ole aina yksinkertaista.