间脑位于中脑之上，尾状核和内囊的内侧。间脑一般被分成丘脑、丘脑上部、丘脑下部、丘脑底部和丘脑后部五个部分。两侧丘脑和丘脑下部相互接合，中间夹一矢状腔隙称第三脑室。第三脑室经其两侧的室间孔与侧脑室相通，向下通过脑导水管第三脑室与第四脑室相通。
3)特异性中继核团：包括外侧核腹层的腹前核、腹中间核和腹后核，其中，腹后内侧核接受三叉丘系和味觉纤维，腹后外侧核接受内侧丘系和 脊髓 丘系的纤维。腹中间核和腹后核接受运动纤维。
由前脑泡的后部分化而成的高级中枢。位于 中脑 和 大脑 半球之间，左右各一，包埋在大脑两半球内，外侧以内囊与大脑的纹状体相隔。左右间脑之间的腔隙为第三脑室，其底部与脑下垂体连接，后上部有松果腺。人的间脑可分上丘脑、背侧丘脑、腹侧丘脑、 下丘脑 4部。背侧丘脑不仅是感觉的转换站，也是一个复杂的分析整合中枢;下丘脑是较高级的调节内脏及内分泌活动的中枢。
丘脑不仅是除嗅觉外一切感觉冲动传向大脑皮层的转换站，而且是重要的感觉整合机构之一。
丘脑在维持和调节意识状态、警觉和注意力方面也起重要作用。丘脑不仅与一般和特殊型式的激醒有关，而且和情绪联想有关。某些丘脑核团还可作为运动整合中枢，它接受小脑和纹状体的投射纤维。
①感觉中继核群。接受特异性感觉的投射纤维，经过转换后再投射到大脑皮层特定感觉区。此核群包括腹后核及内侧膝状体和外侧膝状体。腹后核是躯体感觉传入系统中传导精细触觉和位置觉的内侧丘系，传导肢体和躯干痛、温觉和一般触觉的脊丘系及传导头面部痛 、温觉的三叉丘系的终止点(见神经通路)。然后，。内侧膝状体是听觉通路上的转换站，其传入纤维主要来自中脑的下丘;其投射纤维至听皮层。外侧膝状体是视觉通路上的转换站，它接受来自同侧颞侧和对侧鼻侧视网膜的传入纤维;其投射纤维至视皮层。因此，此类核群是将机体所有特定的感觉冲动(除嗅觉外)传向大脑皮层特定区域，具有点对点的投射关系，从而产生特定的感觉。外周感受器的冲动，很多在丘脑水平合成或整合，然后再投射至特异皮层感觉区。触觉、温觉和痛觉在丘脑水平以下，是分别独立存在的，但在丘脑以上，这些感觉常融合在一起。因此，皮层与外周感受器不直接发生关系，而是通过丘脑的整合。
②大脑皮层中继核群。包括前核、腹外侧核及腹前核。此核群接受来自特异皮层下结构的冲动，经转换后投射至定位明确的皮层区。前核接受下丘脑最大的传出纤维束。经前核转换后再投射至扣带回。丘脑腹外侧核接受小脑、苍白球和黑质的传出纤维，。此核是投射至运动皮层的主要皮层下结构，会聚在此核的冲动必然深深影响大脑皮层的运动功能。腹前核虽然接受来自苍白球和黑质网状核的投射，但仅部分神经元将冲动转换后传入大脑皮层。腹前核与髓板内核及背内侧核有纤维连接，因此，腹前核兼有特异和非特异丘脑核的特征。
③联络核群。主要包括背内侧核群(DM)、外侧背核(LD)、外侧后核(LP)及丘脑枕。这些核群很少接受上行来的直接投射纤维，而是接受大量的间脑其他核团的纤维，更换神经元后再投射到大脑额叶、顶叶和颞叶皮层联络区。背内侧核群在灵长类和人类最明显，在此核水平的躯体冲动常易受内脏活动的影响 ，从而在皮层产生特殊的感觉。外侧背核和外侧后核主要接受来自腹侧核的纤维，与复杂的躯体感觉联络机制有关。
④髓板内核群。是丘脑的古老部分，、束旁核等 。这些核群与大脑皮层无直接联系，而是间接地通过多突触接替更换神经元，然后再弥散地投射到整个大脑皮层。此系统能把由脑干传来的大多数弥散的易化性信号转送到大脑皮层的所有部分，从而引起大脑皮层的普遍激活。
非特异性丘脑皮层投射系统，不仅包括髓板内核，还包括中线核群及部分腹前核。此系统对皮层、额皮层联络区和皮层下结构都有持久的影响，特别是丘脑联络核群。
综上所述，丘脑主要接受两方面的传入，即外周和皮层的，前者带来由于机体内、外环境变化而引起的感觉冲动 ;而皮层投射又将大脑皮层记忆机制和丘脑联系在一起，并将丘脑置于皮层控制之下。丘脑还与下丘脑和纹状体皮层下结构有纤维连接，通过此连接，丘脑可影响内脏和躯体效应器。