diencephalon'un pars dorsalis'inde ventriculus tertius'un her iki yanında yer alan, yumurta biçimindeki büyük çekirdek topluluğu için kullanılan genel terim

beynin tabanında bulunan ve gri maddeden oluşan iki büyük oval yapıdan (dorsal talamus veya kısaca talamus ve ventral talamus) her biri.

Talamusun ana kütlesi dorsal talamus olarak bilinir.

Talamus, omurilik ve beyin sapının duyusal yollarının serebral kortekse giderken sinapslar oluşturduğu bir aktarma istasyonu görevi görür.

Talamus, beynin ortasında, beyin sapının üzerinde yer alır. Tek bir yapı gibi görünse de, aslında beynin her iki yarım küresinde birer tane olmak üzere yan yana iki talamus bulunur. Bu merkezi bölgede yer alması (tıpkı bir bisiklet tekerleğinin merkezi göbeği gibi) sinir lifi bağlantılarının (bisiklet tekerleğinin telleri gibi) beyin korteksinin tüm bölgelerine ulaşmasını sağlar.

Talamus; diensefalon adı verilen beyin oluşumunun bir parçasıdır. Diensefalon; talamus, hipotalamus, subtalamus ve epitalamus'u içerir.

Talamus'un fonksiyonları:
- Duyusal bilgilerin iletilmesi. Koku hariç tüm duyulardan (tat, dokunma, işitme, görme) gelen bilgileri sinir sinyalleri şeklinde beyne almak. Her duyusal fonksiyonun, bilgiyi alan, işleyen ve serebral korteksteki ilgili alana ileten bir thalamic nucleus'u (çekirdeği) vardır.
- Motor (hareket) bilgisinin iletilmesi. Duyusal bilgilere benzer şekilde, tüm motor yollar talamus'dan geçer.
- Dikkatin önceliklendirilmesi. Talamus, aldığı çok miktardaki bilgi arasından neye odaklanacağına karar vermeye yardımcı olur.
- Bilinçteki rolü. Talamus, uyanık ve tetikte kalmada rol oynar.
- Düşünme (biliş) ve hafızadaki rolü. Talamus, duyguların işlenmesi ve düzenlenmesi, anıların oluşumu ve depolanması, cinsel uyarılma ve öğrenmede rol oynayan limbik sistemin yapılarıyla bağlantılıdır.
- Talamus, aynı zamanda algıya da katkıda bulunur ve uyku-uyanıklıkta rol oynar.

Duyusal uyarılar ("bilgi") sinir lifleri aracılığıyla vücuttan beyin yapıları aracılığıyla talamus'a ulaşır. Talamusun nucleus (çekirdek) adı verilen özel bölgeleri, vücuttan alınan farklı duyusal veya motor uyarıları işlemekten ve ardından seçilen bilgileri sinir lifleri aracılığıyla yorumlanması için beyin korteksinin ilgili bölgesine göndermekten sorumludur.

Aşağıdaki tabloda, en iyi bilinen çekirdeklerden bazıları, bunların işlevleri ve bilginin nihayetinde serebral korteksin hangi bölgesine gönderildiği belirtilmektedir.

Anterior nucleus:
Bellek, duygular, davranış düzenlemesi
Hipotalamusa bağlıdır; singulat girusa projekte olur

Dorsomedial nucleus :
Duygusal davranış ve hafıza; dikkat, organizasyon, planlama ve üst düzey bilişsel düşünme
Prefrontal korteks ve limbik sisteme yönelik projeksiyonlar

Ventral posterolateral nucleus : VPL
Duyusal bilgileri (ağrı, sıcaklık ve dokunma) iletir
Somatosensoriyel kortekse yansıtır

Ventral posteromedial nucleus : VPM
Yüzden gelen duyusal bilgileri iletir
Somatosensoriyel kortekse yansır

Ventral anterior nucleus : VA
Hareket/titreme hakkında motor bilgisini iletir
Substantia nigra, premotor korteks, retiküler formülasyon ve korpus striatuma projeksiyon yapar

Ventrolateral nucleus : VL
Motor bilgi aktarımı
Substantia nigra, premotor korteks, retiküler formülasyon ve korpus striatuma projeksiyon

Lateral posterior nucleus : LP
Bilişsel, belirgin görsel uyaranları belirler
Görsel kortekse projeksiyon yapar

Pulvinar nucleus :
Görsel bilgileri işler
Görsel kortekse yansıtır

Medial geniculate nucleus : MG
İşitsel bilgiyi işler
Birincil işitsel korteks

Lateral geniculate nucleus : LG
Görsel bilgiyi işler
Görsel korteks

Reticular nucleus :
Talamusun dış kaplamasını oluşturur; talamus içindeki diğer çekirdeklerin aktivitesini etkiler
Serebral kortekse projeksiyon yapmaz