Hipotalamus adalah bagian kecil dari otak depan tetapi sangat penting untuk menjadi koneksi fungsional antara sistem saraf dan endokrin. Hipotalamus hadir di sisi ventrikel ventrikel ketiga, bagian dari diencephalon otak. Ada kumpulan neuron di hipotalamus. Kelenjar hipofisis tergantung dari hipotalamus. Hormon dilepaskan dari hipotalamus: yang merupakan neurohumor yang disekresikan oleh terminal akson neuron hipotalamus. Hormon hipotalamus mengendalikan sekresi hipofisis anterior.
Neuron hipotalamus juga memperluas terminal aksonik di dalam hipofisis posterior: sehingga hormon hipofisis posterior secara tidak langsung diproduksi oleh entitas hipotalamus. Hipotalamus mengendalikan fungsi penting yang berhubungan dengan homeostasis tubuh, siklus tidur, dll.