非特異投射系統是指由丘腦內側核群彌散地投射到大腦皮層廣泛區域的纖維聯繫。
經典感覺傳導通路的第二級神經元的軸突，在上傳的途中通過腦幹時，發出側枝與腦幹網狀結構的神經元發生突觸聯繫；然後在網狀結構內反覆換元上行，抵達丘腦內側部分的核群，最後彌散地投射到大腦皮層的廣泛區域。實驗證明，刺激中腦網狀結構，能使處於睡眠狀態的動物覺醒；而在中腦頭端切斷網狀結構時，則可使動物呈類似睡眠的狀態。在臨床上觀察到，中腦網狀結構損害的患者，也呈現昏睡狀態。由此可見，在腦幹網狀結構記憶體在著對大腦皮層具有上行喚醒作用的功能系統，稱為腦幹網狀結構上行激動系統。現在知道，腦幹網狀結構上行激動系統主要就是通過丘腦非特異投射系統而發揮作用的。腦幹網狀結構
上行激動系統和丘腦非特異投射系統在功能上不可分割，形成一個統一的系統，它們是各種感覺傳入的共同通路，其作用是維持和改善大腦皮層的興奮狀態。因此，有時將腦幹網狀結構上行激動系統-丘腦非特異投射系統稱為感覺傳入的非特異投射系統。
感覺傳入的非特異投射系統對維持大腦皮層的覺醒狀態有重要作用。各種的傳入衝動越多，經過側支進入腦幹網狀結構的衝動也越多，從而對大腦皮層的上行喚醒作用越強，皮層的興奮狀態越好，對特異投射系統上傳產生的感覺也就越完善。因此，感覺傳入的特異投射系統與非特異投射系統，在功能上是相互依賴而不可分割的。
腦乾網狀結構上行激動系統-丘腦非特異投射系統，是多突觸接替的上行系統，因此易受藥物影響而發生傳導阻滯。例如，巴比妥類藥物可能就是由於阻斷了上行激動系統的傳導而起催眠作用的；一些全身麻醉藥（如乙醚）也是首先抑制了上行激動系統和大腦皮層的活動而發揮麻醉作用的。
