Inimese aju kontrollib kõiki mõtte, mälu, sensoorse sisendi ja elutähtsate kehafunktsioonide funktsioone. Levinud eksiarvamus on, et inimesed kasutavad vaid kümme protsenti oma kogu ajuvõimsusest, kuid tegelikult kasutatakse suuremat osa aju töötlemisvõimsusest pigem tagaajus, mitte teadliku mõtlemise ja otsuste tegemise eest vastutavas ajus. Tagaaju funktsioonid hõlmavad ürgseid instinkte ja elutähtsaid kehafunktsioone, nagu südamelöök, hingamine ja seedimine. Tagaaju, mida nimetatakse ka rombentsefeloniks, koosneb sillast, väikeajust ja piklikust medullast.
Enamik tagaaju funktsioone keerleb ümber elutähtsate kehaprotsesside ja neid juhib piklik medulla. See ajuosa asub kolju põhjas vahetult selgroo kohal ja väikeaju all. See reguleerib diafragma ja kopsude laienemist ja kokkutõmbumist, südame funktsiooni ja veresoonte laienemist/kokkutõmbumist, töötades koos hüpotalamusega, et tagada homöostaasi säilimine. Tagaaju kontrollib ka tahtmatuid seede- ja hingamisreflekse, nagu oksendamine, köha, neelamine ja aevastamine, et eemaldada kehast tolm ja muud võõrosakesed.
Pikendatud medulla kohal on sill, mis toimib lülina väikeajuga. Sillas esinevad seksuaalne erutus, sensoorne analüüs ja motoorne kontroll; eelkõige kuulmissisend loob esmalt kontakti sillaga. Tasakaalutunnet või selle puudumist reguleerivad kaks vedelikukotti, üks kummaski sisekõrvas. Üks silla olulisemaid funktsioone on unehalvatusrefleks; see takistab liikumist une ajal ja peatab potentsiaalselt ohtliku uneskõndimise. Aju vasak ja parem poolkera ühenduvad lisaks sidekeha kaudu ka silla kaudu.
Muid tagaaju funktsioone kontrollib väikeaju, selle suurim osa. Peamiselt vastutab väikeaju lihaste toonuse, koordinatsiooni ja peenmotoorika juhtimise, näiteks sõrmede liikumise eest. Kuklasagara ja ülejäänud suuraju töötavad koos väikeajuga, et anda inimestele käe-silma koordinatsioonioskusi. Emotsioonid ja nendega seotud füüsilised stiimulid, nagu südame löögisageduse tõus, on väikeaju kontrolli all, nagu ka pika- ja lühiajaline mälu.
Tagaaju funktsioonid on võimalikud väikeaju kortsuspinna tõttu. Mida rohkem on väikeajul kortse või volte, seda arenenum on sellega seotud närvivõrk. Kuigi uusi neuroneid luuakse pärast noorukieas harva, tekivad pidevalt uued närviühendused.