Ελεγχόμενος απευθείας από τον υποθάλαμο, η υπόφυση αποτελείται από διαφορετικές περιοχές που εκκρίνουν ορμόνες, ελέγχοντας διάφορες σωματικές διεργασίες. Η ανατομία της υπόφυσης, που ονομάζεται τεχνικά η υπόφυση, έχει τρεις λοβούς ως μέρος μιας δομής μεγέθους φασολιού. πρόσθιο, ενδιάμεσο και οπίσθιο λοβό. Κάθε μία παράγει ένα ξεχωριστό σύνολο ορμονών ενώ παράλληλα αποτελεί ένα διαφορετικό δομικό συστατικό του αδένα. Η πρόσθια υπόφυση ονομάζεται αδενοϋπόφυση ενώ η οπίσθια υπόφυση αναφέρεται ως νευροϋπόφυση. Μια δέσμη νευρικών ινών διοχετεύεται μέσω του οπίσθιου τμήματος που περνά πίσω από την πρόσθια υπόφυση. νευρικοί νευράξονες από τον υποθάλαμο στη συνέχεια εισέρχονται στο πρόσθιο τμήμα.
Αν και συνδέονται περίπλοκα στην ανατομία της υπόφυσης, το πρόσθιο και το οπίσθιο τμήμα προέρχονται από διαφορετικές περιοχές ενός εμβρύου. Ωστόσο, συνδέονται περίπλοκα με ένα δίκτυο νευρικών κυττάρων και αιμοφόρων αγγείων. Οι ορμόνες από τον υποθάλαμο εισέρχονται στο αίμα μέσω της υποφυσιακής αρτηρίας και σε διάφορα τριχοειδή αγγεία που οδηγούν σε υποθαλάμου-υποφυσιακές πυλαίες φλέβες. Αυτά διακλαδίζονται σε έναν ιστό τριχοειδών αγγείων στην πρόσθια υπόφυση, όπου οι ορμόνες της υπόφυσης εισέρχονται και από τα δύο τμήματα και στη γενική κυκλοφορία του αίματος. Η αγγειακή δομή επιτρέπει επίσης στις ορμόνες από τον υποθάλαμο να εισέλθουν στην πρόσθια υπόφυση, αλλά να μην φιλτράρονται στη γενική παροχή αίματος.
Η κύρια λειτουργία της υπόφυσης είναι η απελευθέρωση ορμονών στο σώμα από τον εγκέφαλο. Ο πρόσθιος λοβός του παράγει τις περισσότερες ορμόνες στην ανατομία της υπόφυσης, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για την ανάπτυξη, την παραγωγή γάλακτος και την τόνωση των επινεφριδίων και του θυρεοειδούς. Παράγονται και άλλες ορμόνες που κατευθύνονται στις ωοθήκες και τους όρχεις. Ο ενδιάμεσος λοβός της υπόφυσης απελευθερώνει μια ουσία που διεγείρει τα μελανοκύτταρα που ελέγχουν τη χρώση του δέρματος. Στον οπίσθιο λοβό, παράγεται μια ορμόνη που επιτρέπει στα νεφρά να αυξήσουν το επίπεδο απορρόφησης του νερού στο αίμα, καθώς και μια που ελέγχει τις συσπάσεις της μήτρας και την παραγωγή γάλακτος.
Με ένα μικροσκόπιο, η ανατομία της υπόφυσης φαίνεται να αποτελείται από τρεις τύπους κυττάρων. Τα οξύφιλα, τα βασόφιλα και τα χρωμοφοβικά διαφοροποιούνται από τη χημική τους σύνθεση και τις ορμόνες που υπάρχουν σε κάθε κύτταρο. Η υπόφυση βρίσκεται στη βάση του εγκεφάλου μέσα στο sella turcica, μια κατάθλιψη στη βάση του κρανίου. Ξεχωριστή σε δομή και σύνθεση, η ανατομία της υπόφυσης επιτρέπει στον αδένα να στέλνει τα απαραίτητα σήματα σε κάθε άλλο αδένα στο ενδοκρινικό σύστημα, για να ελέγχει πολλές λειτουργίες.