歯状核は小型神経細胞と大型神経細胞(矢印)の2種類の神経細胞から成る。プルキンエ細胞からの軸索が投射され、また、自身の軸索は上小脳脚を通り赤核、視床へと上行する。
矢印は樹状突起、あるいは、軸索を示している。