ต่อมใต้สมองควบคุมโดยตรงจากต่อมใต้สมองประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่หลั่งฮอร์โมนควบคุมกระบวนการทางร่างกายต่าง ๆ ลักษณะทางกายวิภาคของต่อมใต้สมองซึ่งเรียกว่า hypophysis มีสามแฉกเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างขนาดถั่ว กลีบหน้าส่วนหน้าระดับกลางและด้านหลัง แต่ละชุดจะสร้างชุดของฮอร์โมนแยกต่างหากในขณะที่สร้างส่วนประกอบโครงสร้างที่แตกต่างกันของต่อม ต่อมใต้สมองส่วนหน้าเรียกว่า adenohypophysis ในขณะที่ต่อมใต้สมองเรียกว่า neurohpophysis กลุ่มของเส้นใยประสาทถูกส่งผ่านส่วนหลังซึ่งผ่านหลังต่อมใต้สมองส่วนหน้า; ซอนประสาทจากมลรัฐแล้วเข้าสู่ส่วนหน้า
แม้ว่าพวกมันจะเชื่อมต่อกันอย่างประณีตในกายวิภาคของต่อมใต้สมองส่วนหน้าและส่วนหลังนั้นมีต้นกำเนิดมาจากภูมิภาคต่าง ๆ ของตัวอ่อน อย่างไรก็ตามยังมีการเชื่อมต่ออย่างประณีตโดยเครือข่ายเซลล์ประสาทและหลอดเลือด ฮอร์โมนจากไฮโปทาลามัสเข้าสู่กระแสเลือดผ่านหลอดเลือดแดง hypophyseal และเข้าไปในเส้นเลือดฝอยต่างๆที่นำไปสู่หลอดเลือดดำพอร์ทัล hypothalamic-hypophyseal แขนงเหล่านี้เป็นใยฝอยในต่อมใต้สมองส่วนหน้าซึ่งเป็นที่ที่ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองไหลเวียนเข้าสู่กระแสเลือด โครงสร้างของหลอดเลือดยังช่วยให้ฮอร์โมนจากมลรัฐไปยังต่อมใต้สมองส่วนหน้า แต่ไม่สามารถกรองเข้าสู่กระแสเลือดทั่วไปได้
หน้าที่หลักของต่อมใต้สมองคือการปล่อยฮอร์โมนเข้าสู่ร่างกายจากสมอง กลีบหน้าของมันผลิตฮอร์โมนมากที่สุดในกายวิภาคต่อมใต้สมองรวมถึงฮอร์โมนเพื่อการเจริญเติบโตการผลิตน้ำนมและเพื่อกระตุ้นต่อมหมวกไตและต่อมไทรอยด์ ฮอร์โมนอื่น ๆ ที่ถูกนำไปยังรังไข่และอัณฑะยังผลิต กลีบกลางของต่อมใต้สมองปล่อยสารเพื่อกระตุ้นการสร้างเม็ดสีที่ควบคุมผิวคล้ำ ในกลีบหลังนั้นเป็นฮอร์โมนที่ช่วยให้ไตสามารถเพิ่มระดับการดูดซึมน้ำเข้าสู่กระแสเลือดได้เช่นเดียวกับที่ควบคุมการหดตัวของมดลูกและการผลิตน้ำนม
เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์กายวิภาคของต่อมใต้สมองจะถูกมองว่าประกอบด้วยเซลล์สามประเภท acidophils, basophils และ chromophobes นั้นมีความแตกต่างกันโดยองค์ประกอบทางเคมีและฮอร์โมนที่มีอยู่ภายในแต่ละเซลล์ ต่อมใต้สมองตั้งอยู่ที่ฐานของสมองในเซลลา turcica, ภาวะซึมเศร้าที่ฐานของกะโหลกศีรษะ โครงสร้างและองค์ประกอบที่แตกต่างกันกายวิภาคของต่อมใต้สมองทำให้ต่อมสามารถส่งสัญญาณที่จำเป็นไปยังต่อมอื่น ๆ ในระบบต่อมไร้ท่อเพื่อควบคุมการทำงานของต่อมต่างๆ
