Retransmitem informações ao córtex cerebral, processam informações emocionais e algumas de memória, integram diferentes tipos de sensação ou regulam a consciência, a ativação e a atenção. O hipotálamo mantém a temperatura corporal, a taxa metabólica e a composição química dos tecidos e líquidos dentro de limites funcionais ótimos, além do comportamentos alimentar, reprodutivo e de defesa, a expressão das emoções, o crescimento e a função dos órgãos reprodutivos. A glândula
pineal influencia a secreção de outras glândulas endócrinas, incluindo a hipófise e a suprarrenal. O subtálamo faz parte de um circuito neural que controla os movimentos.