Дорсальный таламус состоит из серого вещества , в котором различают отдельные скопления нервных клеток - ядра таламуса . На анатомических препаратах хорошо различимы три крупных ядра таламуса:

- переднее ядро таламуса (nucl. anterior),

- медиальное ядро таламуса (nucl. medialis) и

- заднее ядро таламуса (nucl. posterior).

Эти крупные ядра состоят из более мелких образований. В настоящее время выделяют от 40 до 60 ядер таламуса, которые выполняют различные функции.