Ο θαλάμος βρίσκεται βαθιά μέσα στον εγκέφαλο στον εγκεφαλικό φλοιό, δίπλα στον υποθάλαμο. Είναι μια συμμετρική δομή, που βρίσκεται στην κορυφή του εγκεφαλικού στελέχους και στις δύο πλευρές του τρίτου φλοιού.
Τα δύο μισά έχουν σχήμα βολβού και έχουν μήκος περίπου 5,5 έως 6,0 εκατοστά στον μέσο ενήλικα.
Η κύρια λειτουργία του είναι η επεξεργασία πληροφοριών που πηγαίνουν από και προς τον νωτιαίο μυελό και τον εγκέφαλο. Ρυθμίζει επίσης τους κύκλους ύπνου, τη συνείδηση και την εγρήγορση.
Ο θαλάμος λαμβάνει πληροφορίες από σχεδόν κάθε αισθητηριακό σύστημα, εκτός από το οσφρητικό σύστημα, το οποίο στη συνέχεια στέλνει στη σχετική φλοιώδη περιοχή. Η έρευνα αποκάλυψε ότι ο θαλάμος δεν μεταδίδει απλώς τις πληροφορίες, αλλά διαδραματίζει επίσης ρόλο στην επεξεργασία του, διασφαλίζοντας ότι οι πληροφορίες διεξάγονται σωστά στις πρωτεύουσες περιοχές του φλοιού.
Ο θαλάμος έχει επίσης ισχυρές συνδέσεις με τον εγκεφαλικό φλοιό, και μαζί ασχολούνται με τη ρύθμιση της συνείδησης. βλάβη στον θαλάμο μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμο κώμα.
Ο θαλάμος παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στον έλεγχο των κινητικών συστημάτων.