Den thalamus ligger dypt inne i hjernen i hjernebarken, ved siden av hypothalamus. Det er en symmetrisk struktur, som ligger på toppen av hjernestammen og på hver side av den tredje cortex.
De to halvdelene er pæreformet og er omtrent 5,5 til 6,0 centimeter i lengde hos den gjennomsnittlige voksne.
Den viktigste funksjonen er å behandle informasjon som går til og fra ryggmargen og hjernen. Den regulerer også søvnsykluser, bevissthet og våkenhet.
Talamusen mottar informasjon fra nesten alle sansesystemer, bortsett fra luktesystemet, som den deretter sender til det aktuelle kortikale området. Forskning har avdekket at thalamus ikke bare videresender informasjonen, men også spiller en rolle i behandlingen av den, og sikrer at informasjonen blir ført korrekt til de primære cortexområdene.
Talamusen har også sterke forbindelser med hjernebarken, og sammen er de involvert i å regulere bevisstheten; skade på thalamus kan føre til permanent koma.
Talamusen spiller også en viktig rolle i kontrollen av motorsystemene.
