El tracto espinotalámico conduce las sensaciones de dolor, temperatura, picazón y tacto desde varias partes del cuerpo hasta el tálamo. Hay dos partes del tracto espinotalámico; el tracto lateral y el tracto anterior. El tracto lateral conduce sensaciones al cerebro y crea sensaciones de dolor y temperatura, y los impulsos de los tractos anteriores se interpretan como presión y tacto.
Cuando una sensación, como el dolor o la temperatura, se lleva a cabo a través del tracto espinotalámico, llega al tálamo y crea un impulso para actuar. Esto es lo que se conoce como sensación afectiva. Por ejemplo, si se pincha con un alfiler en la punta del dedo, la sensación se conduce a través del tracto espinotalámico hasta el cerebro, y su cerebro envía la señal para retirarse de la fuente del dolor para reducirlo. Si tiene picazón, el cerebro envía el impulso de rascarse.
Una vía típica de un impulso conducido a través del tracto espinotalámico comienza en la piel, a menudo en las extremidades, como las manos o los pies. Por ejemplo, si se pincha con un alfiler, una neurona, conocida como neurona psuedounipolar, conecta la piel y el aspecto dorsal de la médula espinal. El impulso que proviene de la piel atraviesa estas neuronas pseudounipolares y luego llega a una neurona secundaria, conocida como célula del tracto. Estas células del tracto cruzan, o deccusan, a la parte anterolateral o frontal de la médula espinal. Desde las células del tracto, el tracto espinotalámico transporta el impulso por la médula espinal hasta el tronco encefálico y el tálamo, que contiene neuronas de tercer orden que transportan el impulso a varias áreas del cerebro.
Clínicamente hablando, el tracto espinotalámico puede estar involucrado en lesiones de la médula espinal. Dado que se decolora en el nivel de la columna vertebral, crea respuestas diferentes que algunas de las otras vías nerviosas, que se deccusan en el cerebro. Por ejemplo, si hay una lesión sufrida en el tracto espinotalámico, puede crear tejido dañado llamado lesión. Si la lesión está en un lado de la columna, habrá pérdida de las sensaciones de presión y contacto debajo de la lesión en ese lado. Dado que la vía del tracto espinotalámico se descolora en la columna vertebral y asciende en el lado opuesto de la médula espinal, produce dolor debajo de la lesión pero en el lado opuesto del cuerpo, lo que se conoce como pérdida sensorial disociada.