Le facce laterali del diencefalo sono costituite dai due talami, le più voluminose delle diverse strutture che compongono il diencefalo stesso. Queste facce sono a stretto contatto con il telencefalo, dal quale sono separate solo per l'interposizione della capsula interna; dorsalmente, i talami sono invece ricoperti dal nucleo caudato, un nucleo telencefalico, per cui diventa molto difficile stabilire un confine tra queste due formazioni, e in genere si sceglie a questo scopo il "solco optostriato".