根据丘脑各部分向大脑皮质投射特征的不同，可把感觉投射系统分为特异性投射系统和非特异性投射系统。
特异性投射系统由丘脑感觉接替核和联络核发出；点对点的投射到大脑皮层特定区域，引起特定的感觉并激发大脑皮层发出传出冲动。
非特异性投射系统由丘脑非特异投射核发出，弥散投射到大脑皮层的广泛区域，维持和改变大脑皮层的兴奋状态。