A substância nigra está localizada no mesencéfalo , que é uma parte pequena, mas importante do cérebro, que conecta o cérebro anterior e o cérebro posterior.

Especificamente, é encontrado no tegmentum , uma região do mesencéfalo que fica logo abaixo do teto. A substância nigra é uma estrutura escura e pigmentada (daí o nome "substância negra") que desempenha um papel vital no controle de movimento e recompensa .