Le thalamus est une structure complexe impliquée dans plusieurs processus cognitifs, moteurs et sensoriels. Les interactions entre le thalamus et les zones corticales sont bien connues. Les lésions thalamiques bilatérales sont rares. Multiples affections focales et systémiques peuvent se manifester par des atteintes bithalamiques, notamment des pathologies néoplasiques, infectieuses, vasculaires, toxiques, métaboliques et démyélinisantes, ainsi que des troubles d'origine congénitale. L'objectif de ce travail est de connaitre les multiples étiologies responsables d'une anomalie bi-thalamique et présenter les résultats de la neuro-imagerie qui posent souvent des difficultés diagnostiques ainsi que de souligner le rôle du radiologue qui demeure essentiel pour distinguer les différentes pathologies et établir le diagnostic final. L'imagerie par raisonnance magnetique, qui comprend des séquences morphologiques, l'imagerie pondérée en diffusion, l'imagerie vasculaire et de perfusion ainsi que la spectroscopie, est utile pour le diagnostic et la prise en charge de ces pathologies. L'atteinte bi-thalamique est caractérisée par des aspects clinico-radiologiques évocateurs, comme l'encéphalopathie de Gayet-Wernicke, et l'infarctus de l'artère de percheron. Les principales causes étant vasculaires (artérielle : occlusion de l'artère de Percheron ou veineuse : thrombose veineuse cérébrale profonde), métaboliques (L'encéphalopathie de Gayet Wernicke), toxiques, inflammatoires, infectieuses et tumorales (gliome bithalamique). Le radiologue doit connaître les manifestations d'imagerie des différents atteintes qui peuvent affecter les thalami en bilateral. Les caractéristiques d'imagerie qui peuvent être utilisées dans l'évaluation comprennent la localisation exacte dans le thalamus, la symétrie, la présence d'une atteinte extra-thalamique, la présence d'une expansion et les caractéristiques du signal en IRM. L'imagerie de suivi fournit souvent des indices précieux. Enfin, la corrélation avec les résultats cliniques et du bilan biologique doit toujours être recherchée, en particulier si l'imagerie n'est pas concluante (figs 1-2), [1-5].