Гипоталамо-гипофизарная система — объединение структур гипофиза и гипоталамуса, выполняющее функции как нервной системы, так и эндокринной. Наряду с нейрогуморальными структурами коры головного мозга, является одним из главных регуляторных образований, обеспечивающих развитие и функционирование всех регуляторных систем организма, таких как репродуктивная, надпочечниковая, тиреоидная и система регуляции углеводного обмена.
 Гипоталамо-гипофизарная система состоит из ножки гипофиза, начинающейся в вентромедиальной области гипоталамуса, и трёх долей гипофиза: аденогипофиз (передняя доля), нейрогипофиз (задняя доля) и вставочная доля гипофиза. Работа всех трёх долей управляется гипоталамусом с помощью особых нейросекреторных клеток. Эти клетки выделяют специальные гормоны — рилизинг-гормоны, а также гормоны «задней доли» — окситоцин и вазопрессин.
 Существует два типа рилизинг-факторов:
 Гормоны задней доли гипофиза (нейрогипофиза) секретируются пептидохолинэргическими (крупноклеточными) нейросекреторными клетками супраорбитального ядра (в нём вырабатывается преимущественно вазопрессин) и центральной части паравентрикулярного ядра (преимущественно окситоцин).
 Окситоцин и вазопрессин транспортируется в нейрогипофиз по их аксонам, которые образуют гипоталамонейрогипофизарный тракт. На конце аксонов имеются тельца Херринга, которые образуют синапсы с кровеносными капиллярами, откуда гормоны разносятся по организму.
 Эти синапсы называются нейрогемальными. В нейрогипофизе гормоны не образуются, а только накапливаются и активируются.
 Под влиянием того или иного типа воздействия гипоталамуса, доли гипофиза выделяют различные гормоны, управляющие работой почти всей эндокринной системы человека. Исключение составляет поджелудочная железа и мозговая часть надпочечников. У них есть своя собственная система регуляции.
 Соматотропин (СТГ) обладает анаболическим воздействием, следовательно, как любой анаболик, СТГ усиливает процессы синтеза (в особенности — белкового). Поэтому соматотропин называют часто «гормоном роста». При нарушении секреции соматотропина возникает три типа патологий:
 Мишенью тиреотропина (ТТГ) является щитовидная железа. Он регулирует рост щитовидной железы и выработку её основного гормона — тироксина (Т4). Пример действия рилизинг-фактора: Тироксин необходим для повышения эффективности кислородного дыхания, для тироксина нужен тиреотропин, а для тиреотропина нужен тиреолиберин, который является рилизинг-фактором тиреотропина.
 Название гонадотропины (ГТ) обозначает два разных гормона — фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). Они регулируют деятельность половых желез — гонад. Как и другие тропные гормоны, гонадотропины в первую очередь влияют на эндокринные клетки гонад, регулируя выработку половых гормонов. Кроме того, они оказывают влияние на созревание гамет, менструальный цикл и связанные с ним физиологические процессы.
 Мишень КТ — кора надпочечников. Следует отметить, что паращитовидная железа регулирует минеральный обмен (с помощью парат-гормона), как и кора надпочечников, так что можно поставить регуляцию только на кору надпочечников, а паращитовидная железа автоматически будет работать в соответствии с корой надпочечников.
 Основная его задача — уменьшение выделения мочи при следующих условиях:
 Этот гормон регулирует сокращение мускулатуры матки при родах, а также размер и функционирование молочных желез.