Het diencephalon is een van de vijf belangrijkste delen van de hersenen en bestaat uit de volgende structuren:

- Thalamus :De thalamus is een grote, eivormige structuur gelegen aan de basis van de hersenen. Het dient als een relaiscentrum voor sensorische informatie en stuurt signalen naar de juiste delen van de hersenschors. De thalamus speelt ook een rol bij motorische controle, bewustzijn en slaap-waakcycli.

- Hypothalamus :De hypothalamus is een kleine, maar belangrijke structuur die zich onder de thalamus bevindt. Het is betrokken bij het reguleren van een breed scala aan lichaamsfuncties, waaronder lichaamstemperatuur, honger, dorst, slaap en emoties. De hypothalamus regelt ook de afgifte van hormonen uit de hypofyse.

- Epithalamus :De epithalamus bevindt zich aan de dorsale zijde van het diencephalon. Het bevat de pijnappelklier, die verantwoordelijk is voor het reguleren van circadiane ritmes.

- Subthalamus :De subthalamus bevindt zich onder de thalamus en boven de middenhersenen. Het is betrokken bij de motorische controle en speelt een rol bij de ontwikkeling van de ziekte van Parkinson.