Гипоталамус является отделом центральной нервной системы, где происходит интегрирование нервных и эндокринных механизмов регуляции. Это связано с тем, что нейроны гипоталамуса, объединенные в отдельные ядра, являются особыми нейронами — нейроэндокринными клетками, способными синтезировать и освобождать гормоны.
Гипоталамус анатомически и функционально связан с адено- и нейрогипофизом. Поэтому выделяют две функциональные системы: гипоталамо-аденогипофизарную и гипоталамо-нейрогипофизарную.
Деятельность гипоталамо-аденогипофизарной системы связана с образованием в гипоталамусе гипофизотропных гормонов — рилизинг-гормонов. В зависимости от функциональных эффектов (активация или подавление функции аденогипофиза) их подразделяют на две группы: либерины и статины. К либеринам (активаторам секреторной функции аденогипофиза) относятся, в частности, тиреолиберин, соматолиберин, кортиколиберин, гонадолиберин, пролактолиберин, меланолиберин. Статинами, подавляющими функции аденогипофиза, являются соматостатин, пролактостатин, меланостатин.
В основе функционирования гипоталамо-нейрогипофизарной системы лежит образование в супраоптическом и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса двух гормонов — вазопрессина и окситоцина.