O tálamo está preocupado com o controle motor que as pessoas têm sobre seus corpos. Também ajuda a regular os ciclos de sono e vigília de uma pessoa. Ele recebe sinais relacionados à visão, audição, paladar e outras sensações corporais e os envia ao córtex cerebral. No entanto, o tálamo não processa o sentido do olfato. De muitas maneiras, o tálamo serve como um centro de transmissão para o cérebro.
O tálamo faz parte do diencéfalo do prosencéfalo junto com o subtálamo e o hipotálamo. É uma estrutura do tamanho de uma noz encontrada no topo do tronco cerebral, entre o mesencéfalo e o córtex cerebral. Tem duas metades com pouco mais de 5 centímetros de comprimento. O tálamo circunda o terceiro ventrículo do cérebro, que é um dos espaços cheios de fluido normalmente encontrados no cérebro.
As fibras nervosas do tálmo se estendem em direção ao córtex, e a própria estrutura do tálmo tem fibras nervosas que o separam em diferentes regiões. Essas regiões constituem o alotálamo e o isotálamo. O tálamo faz parte do sistema límbico, que é uma parte antiga do cérebro. Não é de surpreender que se pareça muito com o cérebro de uma iguana marinha.