Debido al gran número de conexiones, la formación reticular participa en múltiples funciones, siendo las más importantes:

1. Control motor del músculo esquelético (Función motora somática)
La función motora somática esta mediada principalmente por las siguientes conexiones:

a) Conexión con el cerebelo y el núcleo rojo:
La formación reticular recibe fibras espinoreticulares directas, colaterales de fibras espinotalámicas  y del núcleo rojo que se proyectan al cerebelo. La formación reticular, el aparato vestibular del oído interno y el tracto vestíbuloespinal, desempeña un papel importante en el mantenimiento del tono de los músculos antigravitatorios en la posición de píe.

b) Conexión con la médula espinal, sustancia negra y corteza cerebral:
A través de los tractos reticuloespinal, reticulobulbar, y sus conexiones con los ganglios básales, la sustancia negra y la corteza cerebral, la formación reticular puede influir en la actividad de las neuronas motoras alfa y gama (tono muscular y actividad refleja) y el patrón central del movimiento (fuerza y dirección de la contracción muscular durante el movimiento)

2. Control de las sensaciones somáticas y viscerales (Función sensorial somática)
Las neuronas reticulares ejercen cierto control sobre la actividad en los arcos reflejos medulares y también sobre el acceso de la información sensitiva a las vías ascendentes que se dirigen a niveles supraespinales. Esta influencia puede ser facilitadota o inhibidora.
Así, la estimulación de ciertas áreas de la formación reticular bulbar, provoca la inhibición de algunas interneuronas y células fasciculares sensitivas de la médula espinal, lo que parece ser importante para la regulación de la percepción del dolor (mecanismo de la puerta).

3. Control del sistema nervioso autónomo (Función motora visceral)
Una gran cantidad de información visceral llega a la formación reticular, la cual programa las respuestas adecuadas a los cambios del entorno y se proyecta a los núcleos autónomos del tallo encéfalico y la médula espinal.
De esta manera, algunos datos fisiológicos sugieren la presencia de centros en la formación reticular para el control y regulación de varias funciones viscerales:

4. Control endocrino
A través de su conexión con los núcleos hipotalámicos, la formación reticular controla indirectamente la actividad de la hipófisis, influyendo en la síntesis y liberación de factores hormonales liberadores o inhibidores.

5. Control de la conciencia
El despertar y el nivel de conciencia están controlados por la formación reticular. Las múltiples vías ascendentes que transmiten información sensitiva a los centros superiores, son canalizadas a través de la formación reticular, que a su vez proyecta esta información al diencéfalo (núcleos inespecíficos del tálamo, subtálamo e hipotálamo), ganglios básales y de manera subsecuente a diferentes partes de la corteza cerebral, lo cual tiene una influencia notable en el despertamiento cortical, atención y alerta a estímulos sensoriales aferentes. Así, los diferentes grados de vigilia, parecen depender del grado de actividad de la formación reticular.

La parte de la formación reticular que proporciona estas aferencias se conoce como sistema de activación reticular ascendente (SARA).

Algunos experimentos han demostrado que su estimulación mejora el aprendizaje, mientras que su destrucción produce un estado de somnolencia o coma.

Elementos del SARA

La convergencia de varias aferencias sensoriales en la formación reticular, sus conexiones multisinápticas y la divergencia de sus proyecciones a toda la corteza cerebral, determinan que este sistema sea más adecuado para el despertamiento. Sin embargo este sistema recibe retroalimentación constante de la corteza cerebral y de los receptores periféricos.