A thalamus az agy mélyén, az agykéregben helyezkedik el, a hipotalamusz mellett. Ez egy szimmetrikus szerkezet, amely az agytörzs tetején és a harmadik kéreg mindkét oldalán helyezkedik el.
A két fél izzó alakú, és átlagosan 5,5-6,0 centiméter hosszú.
Fő feladata a gerincvelőbe és az agyba menő és onnan érkező információk feldolgozása. Szabályozza az alvási ciklusokat, a tudatosságot és az éberséget is.
A thalamus a szaglási rendszertől eltekintve szinte minden érzékszervtől kap információt, amelyet aztán elküld a megfelelő kérgi területre. Kutatások kimutatták, hogy a thalamus nem egyszerűen továbbítja az információt, hanem szerepet játszik annak feldolgozásában is, biztosítva, hogy az információt helyesen juttassák el az elsődleges kéreg területéhez.
A thalamusnak erős kapcsolatai vannak az agykéreggel is, és együtt vesznek részt a tudat szabályozásában; a thalamus károsodása állandó kómához vezethet.
A thalamus a motoros rendszerek irányításában is nagy szerepet játszik.
