Всі ядра таламуса можна поділити на шість груп: передні, медіальні, бічні (латеральні), ретикулярні, внутрішньоламінарні ядра та ядра середньої лінії.
Таламус – парне утворення, що становить основну масу проміжного мозку (має близько 120 різних ядер), який отримує імпульси всіх видів чутливості, крім нюхових, і передає їх у кору великих півкуль та інші утворення центральної нервової системи
Таламус складається з кількох окремих областей сірої речовини. Ці області є групами таламічних ядер, розділених областями білої речовини.. Біла речовина, що розділяє та облягає окремі таламічні ядра та групи ядер, є пучками мієлінізованих нервових волокон.
Іншими словами, у специфічних (сенсорних, чи релейних) ядрах таламуса відбувається синаптичне перемикання сенсорної інформації з аксонів висхідних аферентних шляхів на наступні, кінцеві нейрони, відростки яких йдуть у відповідні сенсорні проекційні області кори великих півкуль.