Está localizado medialmente nos hemisférios cerebrais, e tem intima relação com as paredes do 3° ventrículo, estando localizado nas paredes laterais acima dos sulcos hipotalâmicos.

O núcleo ventral póstero-medial se caracteriza por fazer parte do sistema vestibular do corpo, recebendo fibras do fascículo longitudinal medial.

O núcleo ventral póstero-lateral é o relé sináptico das vias responsáveis por levar ao córtex informações de tato protopático, pressão, dor e temperatura vindas de diferentes partes do corpo humano.

Os núcleos ventrais anterior e lateral recebem fibras do globo pálido que se dirigem ao tálamo.

Dentro dos núcleos medias, o núcleo centro mediano recebe muitas fibras da formação reticular fazendo parte, assim, do S.A.R.A.