Ο υποθάλαμος έχει τρία μέρη: το πρόσθιο, το σωληνοειδές και το οπίσθιο. Κάθε μέρος παίζει τον δικό του ρόλο στις συνολικές λειτουργίες και ευθύνες του ενδοκρινικού συστήματος. Οι γενικές ευθύνες περιλαμβάνουν την ένταξη στο ενδοκρινικό σύστημα και το νευρικό σύστημα. Το πιο σημαντικό, αυτό το μικρό μέρος του εγκεφάλου διατηρεί την ομοιόσταση, η οποία διατηρεί κατάλληλες συνθήκες που χρειάζεται το σώμα για να λειτουργήσει σωστά.
Αν και ο υποθάλαμος είναι ένα μικρό όργανο στον εγκέφαλο, έχει μεγάλα καθήκοντα να εκτελέσει. Έχει σχήμα κώνου και βρίσκεται πάνω από το στέλεχος του εγκεφάλου, κάτω από τον θάλαμο. Αυτό το τμήμα απλώνεται προς τα κάτω μέχρι να συναντηθεί με το υπογλώσσιο στέλεχος, το οποίο είναι ένας σωλήνας που συνδέεται με την υπόφυση. Γενικά, αυτό το όργανο έχει πολλαπλές λειτουργίες που χωρίζονται σε καθένα από τα τρία μέρη.
Λόγω του τρόπου με τον οποίο ο υποθάλαμος συνδέεται με πολλαπλές περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος και του μετωπιαίου μπροστινού εγκεφάλου, πρέπει να προσαρμοστεί σύμφωνα με διαφορετικά σήματα, εσωτερικά και εξωτερικά. Η οσφρητική διέγερση επηρεάζει συχνά τις ενδοκρινικές ορμόνες. Τα γλυκορτικοειδή και τα στεροειδή επηρεάζουν αποκρίσεις όπως η όρεξη ή η δίψα. Η έκθεση στο φως της ημέρας είναι ένα προφανές σήμα. βοηθά στη ρύθμιση του κύκλου ύπνου και αφύπνισης.
Η πρόσθια περιοχή του υποθαλάμου βρίσκεται μπροστά και είναι υπεύθυνη για διάφορες λειτουργίες. Είναι ένα κρίσιμο μέρος της θερμορύθμισης, που είναι η ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος. Η θερμορύθμιση ελέγχεται μέσω εφίδρωσης και λαχανιασμού. Οι κύκλοι ύπνου και κιρκάδων ρυθμίζονται επίσης από την πρόσθια περιοχή.
Στη μέση του υποθαλάμου, βρίσκεται η σωληνοειδής περιοχή. Αυτό το μέρος είναι υπεύθυνο για τη δίψα και την πείνα. Η σωληνοειδής περιοχή ελέγχει επίσης την αρτηριακή πίεση και τον καρδιακό ρυθμό. Οι ορμόνες που ρυθμίζουν την ανάπτυξη και η παραγωγή ντοπαμίνης ρυθμίζονται επίσης από αυτήν την περιοχή.
Στο πίσω μέρος του υποθαλάμου βρίσκεται η οπίσθια περιοχή. Αυξήσεις της αρτηριακής πίεσης, ρίγη και διαστολή της κόρης ελέγχονται από αυτήν την περιοχή. Οι λειτουργίες μνήμης επηρεάζονται επίσης από αυτήν την περιοχή.
Στο σύνολό του, ο υποθάλαμος ελέγχει πολλές σημαντικές σωματικές λειτουργίες. Οι νευροορμόνες ελέγχονται και απελευθερώνονται από αυτό το μικρό όργανο στον εγκέφαλο. Μέσω αυτών των ορμονών ελέγχεται η δραστηριότητα της υπόφυσης, καθώς και οι μεταβολικές διαδικασίες όλου του αυτόνομου νευρικού συστήματος.
Εκτός από τις ορμόνες και τον έλεγχο των μεταβολικών πτυχών, ο υποθάλαμος ελέγχει και απελευθερώνει ορμόνες που επηρεάζουν το ενδοκρινικό σύστημα. Οι ενδοκρινικές ορμόνες αποστέλλονται στην υπόφυση και παίζουν ρόλο σε ορισμένες συμπεριφορές που βασίζονται σε συναισθήματα, όπως θυμός, άγχος ή φόβος και σεξουαλικές δραστηριότητες.