Синтезируемые в гипоталамусе нейрогормоны поступают через особую систему портальных сосудов непосредственно в переднюю долю гипофиза (аденогипофиз), где они регулируют синтез и секрецию шести основных пептидных гормонов передней доли; гипофизарные гормоны в свою очередь регулируют активность периферических эндокринных желез (щитовидной, надпочечников и гонад), а также рост организма и лактацию. Между гипоталамусом и передней долей гипофиза отсутствуют прямые нервные связи.