Gan talāms, gan hipotalāms ir smadzeņu struktūru nosaukumi. Kamēr hipotalāmam ir konusa forma, talāmu veido divas savienotas daivas, pa vienai katrā puslodē. Hipotalāms regulē organisma dzīvībai svarīgos vielmaiņas procesus, ietekmējot temperatūru, asinsspiedienu, izsalkumu, slāpes un miegu. Tas kontrolē endokrīno sistēmu, ietekmējot hipofīzes hormonu ražošanu. Talāms ņem informāciju no vairākām dažādām smadzeņu zonām un nodod to smadzeņu garozai, pelēkās vielas ārējam slānim, kurā notiek augstāka līmeņa smadzeņu funkcijas.
Gan struktūras, gan funkcijas ziņā talāms un hipotalāms ir diezgan atšķirīgi, taču nosaukumi šķiet mulsinoši līdzīgi. Nosaukumi ir līdzīgi, jo hipo nozīmē zem, un hipotalāms tika nosaukts tā stāvokļa dēļ, kas atrodas zem talāma. Gan talāms, gan hipotalāms ir daļa no smadzeņu apgabala, kas pazīstams kā diencefalons.
Hipotalāma funkcija normāla ķermeņa stāvokļa uzturēšanā ir pazīstama kā homeostāze. Cilvēka svars, temperatūra, asinsspiediens un šķidruma līdzsvars tiek regulēti kā daļa no šī procesa. Hipotalāms caur nervu sistēmu saņem informāciju par dažādām ķermeņa daļām, ļaujot tai stimulēt izmaiņas, kas atjauno sistēmas līdzsvaru.
Informāciju par tādiem faktoriem kā asinsspiediens, ādas temperatūra, zarnu pilnība un dažādu vielu koncentrācija asinīs saņem hipotalāms, kas pēc tam var aktivizēt veģetatīvo nervu sistēmu vai endokrīno sistēmu. Izmantojot autonomo nervu sistēmu, reakcijas, kas saistītas ar svīšanu, sirdsdarbības ātrumu, gremošanu un asinsvadu sašaurināšanos, var izmantot, lai mainītu ķermeņa stāvokli. Hipotalāms kontrolē endokrīno sistēmu caur hipofīzi, stimulējot to ražot hormonus, kas ietekmē dziedzerus, piemēram, vairogdziedzeri un virsnieru dziedzeri. Tas ļauj mainīt vielmaiņu, asinsspiedienu un adrenalīna izdalīšanos.
Gan sensoro, kas nozīmē no maņām, gan motoru jeb kustību informāciju talāms pārraida uz garozu. Tādas sajūtas kā sāpes, informācija no zarnām un emocijas tiek pārraidītas caur talāmu. Informācija par ožu atšķiras no citām maņām, jo tā sasniedz talāmu tikai pēc tam, kad to ir saņēmusi garoza. Diennakts ciklus, piemēram, miega nomoda ciklus, daļēji regulē talāms. Tā kā hipotalāms ir saistīts arī ar miega nomoda cikliem, šī ir viena no jomām, kurā tiek iesaistīts gan talāmu, gan hipotalāmu.