Il talamo si occupa del controllo motorio che le persone hanno sui loro corpi. Aiuta anche a regolare i cicli di sonno e veglia di una persona. Riceve segnali relativi a visione, udito, gusto e altre sensazioni corporee e invia questi segnali sulla corteccia cerebrale. Tuttavia, il talamo non elabora l'olfatto. In molti modi, il talamo funge da centro di ritrasmissione del cervello.
Il talamo è parte del diencefalo del proencefalo insieme al subtalamo e all'ipotalamo. È una struttura a grandezza di noce che si trova nella parte superiore del tronco cerebrale tra il mesencefalo e la corteccia cerebrale. Ha due metà che sono un po 'più di 2 pollici di lunghezza. Il talamo circonda il terzo ventricolo del cervello, che è uno degli spazi pieni di liquido che si trovano normalmente nel cervello.
Le fibre nervose del talamo raggiungono la corteccia e la struttura del talamo stesso ha fibre nervose che la separano in diverse regioni. Queste regioni costituiscono l'allotalamo e l'isotalamo. Il talamo è parte del sistema limbico, che è una parte antica del cervello. Non a caso, sembra molto simile al cervello di un'iguana marina.