El diencéfalo se compone principalmente del tálamo y el hipotálamo. El tálamo es la región más grande del diencéfalo y se ubica en el mesencéfalo, proporcionando información sensorial como el tacto, el dolor, la presión y la temperatura. El hipotálamo, ubicado debajo del tálamo, controla el sistema nervioso autónomo y la glándula pituitaria.