特异投射系统是指丘脑的外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体投射到大脑皮层的纤维联系。前文已提到，经典的感觉传导通路是由三个神经元接替而完成的，位于丘脑的第三级神经元就在外侧核内。但是，视觉与听觉传导通路则较复杂。视觉传导通路包括视杆和视锥细胞在内，为四个神经元接替。听觉传导通路从外周到大脑皮层，很难肯定经过几个神经元接替。这些感觉在丘脑外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体换神经元后，投射到大脑皮层的特定感觉区，产生特定的感觉。所以，一般经典的感觉传导通路就是通过丘脑的特异投射系统而后作用于大脑皮层的。由丘脑到大脑皮层的特定区域，是点对点的投射关系，每种感觉的传导都有其专一的途径。