Промежуточный мозг расположен у переднего конца ствола мозга и с трех сторон (передней, дорсальной и боковой) окружен нервными пучками внутренней капсулы и долями коры больших полушарий. На вентральной поверхности мозга переднюю и заднюю границу промежуточного мозга обозначают два четких ориентира: передняя граница проходит в области хиазмы (зрительный перекрест), а задняя - по заднему краю хорошо заметных мамиллярных тел.
Промежуточный мозг подразделяется на отделы:
- таламус,
- гипоталамус,
- эпиталамус.
Первые два отдела являются важнейшими нервными центрами. Эпиталамус содержит два образования: шишковидное тело - секреторный орган и поводок - обонятельный центр, связанный с лимбической системой.
Таламус (зрительный бугор) расположен в центромедиальной области переднего мозга. В его состав входит множество ядер, каждое из которых передает импульсацию в определенный участок коры больших полушарий. Нейроны этих ядер являются последним этапом на пути импульсов, направляющихся к коре. Все поступающие к ней сигналы, за исключением обонятельной информации, должны пройти через интегративные и релейные ядра таламуса. Большая часть волокон зрительного нерва оканчивается в латеральном коленчатом теле зрительного бугра. Ядра таламуса можно подразделить либо в зависимости от их общего назначения (сенсорные, моторные, ассоциативные), либо в соответствии с теми областями коры, с которыми они связаны.
К другим важным ядрам относятся передние, передающие сигналы от лимбической системы в кору, и межпластинчатые, служащие промежуточными этапами для проведения в кору недифференцированной болевой информации.
Гипоталамус расположен в вентральной части промежуточного мозга непосредственно над гипофизом, деятельностью которого он управляет.
Гипоталамус содержит восемь мелких ядер, управляющих большинством функций внутренних органов. Кроме секреторной активности гипофиза эти ядра регулируют температуру тела, водный баланс и чувство голода и насыщения.
Гипоталамус играет также первостепенную роль в эмоциональном и половом поведении.