Die Funktion des Thalamus besteht darin, die willkürliche motorische Kontrolle des Körpers, das Bewusstsein und seinen Schlaf-Wach-Zyklus zu regulieren. Es reguliert auch die Sinne des Sehens, des Hörens, des Geschmacks, der Berührung und des Gefühls, wo sich der Körper der Person im Raum befindet. Der Thalamus entscheidet, welche Signale von Ohren, Augen, Mund und Haut an seinen Bereich in der Großhirnrinde weitergeleitet werden. Der Thalamus gibt keine Informationen über den Geruchssinn weiter.
Der Thalamus kann auch an der Regulierung einiger Arten des Gedächtnisses beteiligt sein. Der Thalamus und die Großhirnrinde arbeiten in einer Rückkopplungsschleife, insbesondere wenn es um den Schlaf-Wach-Rhythmus geht. Der Thalamus sendet nicht nur Signale an den Kortex, sondern der Kortex wiederum sendet Signale zurück an den Thalamus. Eine Beschädigung dieses Systems kann eine Person einem irreversiblen Koma aussetzen.
Eine vererbte Erkrankung führt dazu, dass der Thalamus im Laufe der Zeit abgebaut wird, was zu Schlaflosigkeit führt, die tödlich sein kann. Ein Schlaganfall, der den Thalamus betrifft, kann zu einer Erkrankung führen, bei der der Patient Schmerzen oder Brennen auf einer Körperseite verspürt, begleitet von Stimmungsschwankungen.
Der Thalamus ist in zwei walnussgroße Teile geteilt. Beide befinden sich tief im Zentrum des Gehirns, zwischen dem Mittelhirn und der Großhirnrinde.
