As funções mais conhecidas do Tálamo se relacionam à sensibilidade, motricidade, comportamento emocional e ativação do córtex cerebral.
O Tálamo recebe informações sensoriais do corpo e as passa para o córtex cerebral. O córtex cerebral envia informações motoras para o Tálamo que posteriormente são distribuídas pelo corpo. Participa, juntamente com o tronco encefálico, do sistema reticular, que é encarregado de “filtrar” mensagens que se dirigem às partes conscientes do cérebro.
O Tálamo é um centro de organização cerebral, como uma encruzilhada de diversas vias neuronais onde estas se podem influenciar mutuamente antes de serem redistribuídas. As suas ligações mais abundantes são, de longe, com o Córtex. A principal função do Tálamo é servir de estação de reorganização dos estímulos vindos da periferia e do tronco cerebral e também de alguns vindos de centros superiores.
