在表面之上，沿东西二侧及东南侧边缘各有一处宽阔的峪口，构成二道横亘在坑底南北相向的"弯月形"山脉；而陨坑的南侧则连接了一座形态和大小都类似的残存撞击坑-也已被熔岩覆盖的卫星坑"汤姆孙 M"。环形山的坑底表面分布着一些短线条般的次生坑。由于该环形山位于智海中，其坑底的玄武质熔岩呈高反照率的涡旋状结构，类似月球正面的赖纳尔伽玛特征。
卫星陨石坑.按惯例，最靠近汤姆孙环形山的卫星坑在月图上以字母标注在该坑中心点的旁边。