Controlată direct de hipotalamus, glanda pituitară este compusă din diferite zone care secretă hormoni, controlând diferite procese corporale. Anatomia glandei pituitare, numită tehnic hipofiză, are trei lobi ca parte a unei structuri de mărimea unui fasole; un lob anterior, intermediar și posterior. Fiecare produce un set separat de hormoni în timp ce formează o componentă structurală diferită a glandei. Glanda pituitară anterioară se numește adenohipofiză, în timp ce hipofiza posterioară este denumită neurohpofiză. Un mănunchi de fibre nervoase este direcționat prin secțiunea posterioară care trece în spatele hipofizei anterioare; axonii nervoși din hipotalamus intră apoi în secțiunea anterioară.
Deși sunt conectate în mod complex în anatomia glandei pituitare, segmentele anterioare și posterioare provin din diferite regiuni ale unui embrion. Ele sunt totuși conectate în mod complex printr-o rețea de celule nervoase și vase de sânge. Hormonii din hipotalamus pătrund în sânge prin artera hipofizară și în diferite capilare ducând la venele portale hipotalamo-hipofizare. Acestea se ramifică într-o rețea de capilare în glanda pituitară anterioară, unde hormonii hipofizari intră din ambele secțiuni și în circulația generală a sângelui. Structura vasculară permite, de asemenea, hormonilor din hipotalamus să intre în hipofiza anterioară, dar să nu se filtreze în aportul general de sânge.
Funcția principală a glandei pituitare este de a elibera hormoni în organism din creier. Lobul său anterior produce cei mai mulți hormoni din anatomia glandei pituitare, inclusiv cei pentru creștere, producția de lapte și pentru stimularea glandelor suprarenale și a tiroidei. De asemenea, sunt produși și alți hormoni care sunt direcționați către ovare și testicule. Lobul intermediar al glandei pituitare eliberează o substanță pentru a stimula melanocitele care controlează pigmentarea pielii. În lobul posterior, este produs un hormon care permite rinichilor să ridice nivelul de absorbție a apei în sânge, precum și unul care controlează contracțiile uterului și producția de lapte.
Cu un microscop, se vede că anatomia glandei pituitare este formată din trei tipuri de celule. Acidofilele, bazofilele și cromofobii sunt diferențiate prin compoziția lor chimică și hormonii prezenți în fiecare celulă. Glanda pituitară este situată la baza creierului în sella turcică, o depresiune la baza craniului. Distinctă ca structură și compoziție, anatomia glandei pituitare permite glandei să trimită semnalele necesare oricărei alte glande din sistemul endocrin, pentru a controla multe funcții.