Функциональная характеристика ядер таламуса заключается в следующем:

Специфические ядра получают сигналы от вторых нейронов длинных восходящих афферентных путей, проводящих в кору мозга соматосенсорные, зрительные, слуховые сигналы. 4 Эти ядра передают обработанные сигналы в хорошо очерченные области коры — соматосенсорную, слуховую, зрительную сенсорные области, а также в премоторную и первичную моторные области коры. 4

Ассоциативные ядра принимают импульсацию от других ядер таламуса. 5 Они обеспечивают возможность осуществления интегративных процессов, в результате которых формируются обобщённые сигналы, передающиеся в ассоциативные области коры лобной, теменной и височной долей мозга. 4 Потоки этих сигналов способствуют осуществлению корой таких психических процессов, как узнавание предметов и явлений, согласование речевых, зрительных и двигательных функций, формирование представления о позе тела, трёхмерности пространства и положении в нём тела человека. 4

Неспецифические ядра благодаря своим многочисленным нейронным связям обеспечивают взаимодействие, координацию работы различных областей коры и других отделов головного мозга. 4 Они оказывают модулирующее влияние на состояние активности нервных центров, создают условия для их оптимальной настройки на выполнение работы. 4