ממוקם במרכז המוח, מתחת לגוף המוח ומעל גזע המוח, התלמוס הוא מבנה אחיד בצורת ביצית, הכולל מספר גרעיני עצב המחולקים ל -4 חלקים נפרדים (קדמי, מדיאלי, לרוחב ואחורי) ובשני מאפיינים בליטות (הגופים המרוחקים).
הודות לחיבורים עם אזורים שונים של קליפת המוח, עם גזע המוח ועם המערכת הלימבית, התלמוס משתתף בתפקוד כל מערכות החושים - למעט מערכת הריח - וממלא תפקיד מרכזי בתנועות התנדבותיות, בוויסות מחזור השינה. - התעוררות ומצב התודעה, בשליטה על עוררות ורגש, ולבסוף בהיבטים מסוימים של יכולת הזיכרון.
הדיינצפלון שוכן במרכז המוח, בין המוח לגזע המוח, וכולל מרכיבי עצבים חשובים ביותר, כגון התלמוס הנ"ל, ההיפותלמוס, האפיתלמוס, תת -התלמוס, האפיפיזה, הנוירוהיפופיזה והחדר השלישי.
ורק באופן מינימלי על ידי חומר לבן; העובדה שמדובר במבנה אחיד פירושה שהוא קיים בשני עותקים, מימין ומשמאל למישור ההיפותטי המפריד בין גוף האדם לשני חצאים שווים (מישור סגיטאלי).יחד עם ההעתק המצוי על החצי השני של גוף האדם על ידי מה שנקרא הקומיס הבין-טלמי, התלמוס הוא מבנה ביצי, שבו מרוכזים גרעיני עצב רבים; גרעיני עצב אלה מייצגים את החומר האפור של התלמוס שהוזכר לעיל.
על התלמוס, האנטומיים מזהים קוטב קדמי, המוקרן בכיוון הגחון, וקוטב אחורי, המכוון בכיוון הגבי.
יתר על כן, ניתן לחלק את התלמוס ל -4 חלקים: חלק קדמי, חלק מדיאלי, חלק לרוחב וחלק אחורי.
שתי בולטות ליד הגב שייכות גם לתלמוס, הנקראות גופי הגניקולציה המדיאלית והצדדית.
באמצעות גרעיני העצב שלו, התלמוס יוצר קשרים רבים עם קליפת המוח וגזע המוח; חיבורים אלה הם בעלי אופי אפרפר (כלומר, הם מעבירים אות עצבי לתלמוס) והן בעלי אופי יעיל (כלומר הם מפנים אות עצבי אל מחוץ לתלמוס).
