Hipotalamus üç bölümden oluşur: anterior, tuberal ve posterior. Her bölüm endokrin sistemin genel fonksiyonlarında ve sorumluluklarında kendi rolünü oynar. Genel sorumluluklar endokrin sisteme ve sinir sistemine katılmaktır. En önemlisi, beynin bu küçük kısmı vücudun düzgün çalışması için gerekli koşulları sağlayan homeostazı sürdürür.
Hipotalamus beyinde küçük bir organ olmasına rağmen, yerine getirmesi gereken büyük görevleri vardır. Bir koni şeklindedir ve talamusun altında beyin sapının üzerinde bulunur. Bu bölüm, hipofiz bezine bağlanan bir tüp olan infundibuler sapla karşılaşana kadar aşağı doğru uzanır. Genel olarak, bu organın üç parçanın her birine bölünmüş çoklu fonksiyonları vardır.
Hipotalamus, merkezi sinir sistemi ve limbik ön beyin bölgelerinin birçok alanına nasıl bağlı olduğundan, hem iç hem de dış farklı sinyallere göre ayarlamalıdır. Olfaktör stimülasyon genellikle endokrin hormonları etkiler. Glukortikoidler ve steroidler, iştah veya susuzluk gibi tepkileri etkiler. Gün ışığına maruz kalmak açık bir sinyaldir; uyku ve uyanıklık döngüsünün düzenlenmesine yardımcı olur.
Hipotalamusun ön bölgesi öne yerleşmiştir ve çeşitli fonksiyonlardan sorumludur. Vücut ısısının düzenlenmesi olan termoregülasyonun önemli bir parçasıdır. Termoregülasyon terleme ve soluma ile kontrol edilir. Uyku ve sirkadiyen döngüleri ön bölge tarafından da düzenlenir.
Hipotalamusun ortasında, tüberal bölge bulunur. Bu bölüm susuzluktan ve açlıktan sorumludur. Tüp bölgesi ayrıca kan basıncını ve kalp atış hızını da kontrol eder. Büyüme düzenleyici hormonlar ve dopamin üretimi de bu bölge tarafından düzenlenir.
Hipotalamusun arkasındaki posterior bölgedir. Kan basıncı, titreme ve göz bebeğinin genişlemesindeki artışlar bu alan tarafından kontrol edilir. Hafıza fonksiyonları da bu bölgeden etkilenir.
Bir bütün olarak, hipotalamus birçok önemli bedensel fonksiyonu kontrol eder. Nörohormonlar beyindeki bu küçük organ tarafından kontrol edilir ve serbest bırakılır. Bu hormonlar sayesinde, hipofiz bezi aktivitesi ve tüm otonom sinir sisteminin metabolik süreçleri kontrol edilir.
Hormonlara ve metabolik yönlerin kontrolüne ek olarak, hipotalamus, endokrin sistemi etkileyen hormonları da kontrol eder ve serbest bırakır. Endokrin hormonları hipofiz bezine gönderilir ve öfke, kaygı veya korku ve cinsel aktivite gibi duygulara dayanan bazı davranışlarda rol oynar.
