STT มีส่วนหลัก ๆ 2 ส่วนคือ

• ส่วนข้าง (lateral spinothalamic tract) ส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเจ็บปวดและอุณหภูมิ
• ส่วนหน้า (anterior/ventral spinothalamic tract) ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสหยาบและแรงดันแบบหนัก

STT เหมือนกับ dorsal column-medial lemniscus tract ที่ใช้นิวรอน 3 ตัวในการส่งข้อมูลความรู้สึกจากระบบประสาทส่วนนอกไปยังเปลือกสมอง เพื่อการรับรู้เหนือจิตสำนึกนิวรอนแบบ Pseudounipolar ซึ่งเป็น first order neuron ในปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglion) มีแอกซอนที่มาจากผิวหนังส่งเข้าไปที่ส่วนหลัง (dorsal) ของไขสันหลังแล้วขึ้น/ลงผ่านวิถีประสาท Lissauer's tract 1-2 ข้อไขสันหลังแล้วจึงไปสุดที่ไซแนปส์กับ second order neuron ไม่ที่ substantia gelatinosa of Rolando ก็ที่ nucleus proprius

แอกซอนของ second order neuron จะข้ามไขว้ทแยง (decussate) ไปสู่ไขสันหลังอีกซีกหนึ่งของร่างกายผ่าน anterior white commissure ไปยังมุมส่วนหน้าด้านข้าง (anterolateral) ของไขสันหลัง ซึ่งเป็นเหตุให้ STT เรียกว่า เป็นส่วนของ anterolateral systemใยประสาทปกติจะข้ามไขว้ทแยงภายใน 1-2 ข้อกระดูกสันหลังจากจุดที่เข้าจากนั้นจึงส่งขึ้นไปตลอดไขสันหลังเข้าไปในก้านสมอง โดยเฉพาะที่ rostral ventromedial medulla

เมื่อกำลังผ่านก้านสมอง วิถีประสาทจะวิ่งขึ้นไปทางด้านหน้า (dorsal)แล้วไปสุดที่ไซแนปส์กับ third order neuron ในนิวเคลียสต่าง ๆ ของทาลามัส รวมทั้ง medial dorsal, ventral posterior lateral (VPL), และ ventral posterior medial (VPM)จากนี้ สัญญาณจะส่งต่อไปยัง cingulate cortex, คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายปฐมภูมิ, และ insular cortex ตามลำดับ