Neuroendocrinologia implică studierea modului în care sistemul nervos interacționează cu hormonul sau sistemul endocrin. Unul dintre obiective este de a găsi modalități de tratare a bolilor legate de această interacțiune. Un alt obiectiv este de a găsi modalități de a regla mai bine această interacțiune la oameni și alte animale.
Înainte ca neuroendocrinologia să se dezvolte, sistemele nervos și endocrin erau văzute ca fiind complet separate. Sistemul nervos folosește nervii pentru a transporta informații prin corp și, în special, transportă instrucțiuni de la creier la mușchi. Sistemul endocrin transportă informații în principal prin sistemul sanguin. Folosește hormoni pentru a controla activități precum creșterea, pubertatea și metabolismul.
Cu sistemul nervos care transmite instrucțiuni aproape instantaneu, iar sistemul endocrin lucrând prin eliberare lentă și treptată a hormonilor, cele două sisteme au fost văzute istoric ca fără legătură. Catalizatorul pentru neuroendocrinologia care a devenit un subiect stabilit a fost realizarea faptului că modul în care glanda pituitară eliberează hormoni este controlat de hipotalamus. Aceasta însemna că trebuia să existe o legătură între sistemul nervos și sistemul endocrin.
Legătura fizică dintre cele două sisteme se află între hipotalamus și hipofiza anterioară. Primul este o mică parte a creierului care face parte din sistemul nervos. Acesta din urmă este o glandă adăpostită în partea inferioară a creierului și face parte din sistemul endocrin. Cele două sunt conectate printr-un sistem de vase de sânge cunoscut sub numele de sistem portal hipofizar.
Cea mai semnificativă descoperire a neuroendocrinologiei este că unii hormoni sunt produși de hipotalamus însuși, mai degrabă decât să provină din glande precum hipofiza. Această descoperire a permis oamenilor de știință să exploreze diferite explicații pentru modul în care creierul reglează activitatea, cum ar fi creșterea. De asemenea, însemna că ar putea dezvolta medicamente care erau mai bine direcționate pentru a restabili sau a stimula producția acestor hormoni.
Există numeroase domenii în care neuroendocrinologia a ajutat cercetarea medicală. De exemplu, unii oameni de știință cred că comportamentul țesutului adipos poate să nu fie controlat doar prin hormonii sistemului endocrin. Ei cred că poate fi afectat și de semnalele trimise prin hipotalamus. Deoarece ei cred că oamenii care mănâncă și fac exerciții fizice la ore din ce în ce mai neregulate sau neconvenționale afectează simțul ritmului creierului, hipotalamusul poate produce și hormoni care afectează țesutul adipos. Deși aceasta este doar o teorie, demonstrează cum neuroendocrinologia poate oferi diferite explicații pentru modul în care interacțiunea dintre sistemul nervos și hormoni afectează organismul.
Neuroendocrinologia a ajutat, de asemenea, la o mai bună diagnosticare a variațiilor bolilor. De exemplu, o boală cunoscută sub numele de Tiroidită Hashimoto implică anticorpi care atacă glanda tiroidă. O variantă cunoscută sub numele de encefalopatie Hashimoto implică anticorpi care atacă și neuronii din creier. Studiul neuroendocrinologiei a făcut mai ușor pentru oamenii de știință să facă distincția între aceste două boli, precum și între encefalopatia Hashimoto și alte boli legate de neuroni.