Ο υποθάλαμος αποτελεί μια μικρή περιοχή του εγκεφάλου (μόλις 1:120-1:140 του βάρους του εγκεφάλου) αλλά είναι το συντονιστικό κέντρο γένεσης και συντονισμού μηνυμάτων για το ενδοκρινικό και νευροφυτικό σύστημα. Ο υποθάλαμος επεξεργάζεται σήματα από τον ανώτερο εγκεφαλικό φλοιό και από περιβαλλοντικά ερεθίσματα όπως το φως, και με τη σειρά του μεταβιβάζει εντολές στην υπόφυση η οποία απελευθερώνει ορμόνες που επηρεάζουν τα περισσότερα ενδοκρινικά συστήματα του οργανισμού.
Ο υποθάλαμος αποτελείται από ειδικά κύτταρα, τα νευροεκκριτικά, που έχουν την ιδιότητα να παράγουν πρωτεϊνικές ουσίες με ορμονική δράση οι οποίες με ειδικό μηχανισμό μεταφέρονται τάχιστα και σε μεγάλες συγκεντρώσεις στον τόπο δράσης τους, την αδενοϋπόφυση. Για κάθε ορμόνη της αδενοϋπόφυσης υπάρχει αντίστοιχη διεγερτική υποθαλαμική ορμόνη (πλην της προλακτίνης και της αυξητικής ορμόνης για τις οποίες υπάρχει ανασταλτική υποθαλαμική ουσία).
Η υπόφυση θεωρείται δικαίως ως ο σημαντικότερος ενδοκρινής αδένας διότι με τα εκκριτικά προϊόντα της ρυθμίζει τη λειτουργία τριών περιφερικών αδένων του θυρεοειδή, των επινεφριδίων και των γονάδων (ωοθήκες στη γυναίκα, όρχεις στον άνδρα) και επιπλέον επιτελεί σημαντικότατο ρυθμιστικό ρόλο στη σωματική ανάπτυξη, την παραγωγή γάλακτος και την ισορροπία του ύδατος. Η υπόφυση αποτελεί μικρό ωοειδές μόρφωμα βάρους 0.5 γρ που συνορεύει με ζωτικές περιοχές του εγκεφάλου.
Στον άνθρωπο η υπόφυση αποτελείται από δύο τμήματα που είναι εμβρυολογικά, ανατομικά και λειτουργικά διάφορα: την αδενοϋπόφυση ή πρόσθιο λοβό η οποία καταλαμβάνει το 75% του αδένα και τη νευροϋπόφυση.
Η αδενοϋπόφυση αποτελείται από πολυάριθμα κύτταρα με μεγάλη λειτουργική εξειδίκευση. Η αδενοϋπόφυση παράγει την αυξητική ορμόνη (GH), τη θυρεοειδοτρόπο ορμόνη (TSH), τη φλοιοεπινεφριδιοτρόπο ορμόνη (ACTH), τις γοναδοτροπίνες FSH και LH και την προλακτίνη.