Багато ядер об'єднали в три групи: 1) релейні; 2) асоціативні і 3) неспецифічні.
Релейні (перемикаючі або проекційні). Від них збудження передається до проекційних зон кори головного мозку. До релейних ядер належать:
1. Латеральне колінчасте тіло – вищий підкірковий центр зору. До нього поступають імпульси від зорового тракту і йдуть до потиличної зорової проекційної зони кори головного мозку.
2. Медіальне колінчасте тіло – вищий підкірковий центр слуху. До нього поступають імпульси від сприйняття звукової аферентної інформації і йдуть до кіркового проекційного центру слуху верхньої частини вискової частки.
3. Заднє вентральне ядро. Воно одержує інформацію з шкіри, пропріорецепторів, інтерорецепторів, смакових рецепторів і передає до соматосенсорної кори.
Асоціативні ядра таламуса. До них йде інформація з периферії та з релейних ядер. Між асоціативними ядрами і асоціативними зонами кори головного мозку встановлені зв'язки.
Виділяють такі асоціативні ядра: всі вони чутливі.
1. Ядро подушки: а) латеральна частина передає зорову інформацію до асоціативної зорової кори потиличної частки;
б) медіальна частина передає слухову інформацію до асоціативної слухової зони вискової частки.
2. Медіодорзальне ядро передає соматичну і вісцеральну інформацію у лобну частку головного мозку.
3. Латеральні ядра передають зорову, соматичну інформацію в тім'яну частку кори головного мозку.
Неспецифічні ядра таламуса. Їх нейрони є полічутливими: один і той же нейрон реагує на різні подразнення.
Кіркові відповіді на подразнення цих ядер виникають у всіх областях кори головного мозку. Це відбувається тому, що ці ядра функціонально зв'язані з ретикулярною формацією. Отже для неспецифічних ядер характерна широка проекція в корі мозку, інакше кажучи, аксони з ядер йдуть дифузно до кори, крім того і до підкіркових структур. Цим самим неспецифічні ядра створюють загальний фон діяльності кори. Через неспецифічні ядра таламуса в кору поступають активуючі впливи. Це має значення для збереження свідомості, засипання чи прокидання, недовільної уваги
