Podwzgórze jest częścią międzymózgowia, w którym sygnały nerwowe (elektryczne) zamieniane są na sygnały biochemiczne. W podwzgórzu zachodzi neurosekrecja, czyli wydzielanie związków chemicznych przez komórki nerwowe podwzgórza. Podwzgórze zawiera neurony, które potrafią wykrywać hormony we krwi i szacować ich stężenie. To w podwzgórzu układ nerwowy jest połączony (sprzężony) z układem hormonalnym.
Hormony produkowane przez podwzgórze, to:
- wazopresyna ( hormon antydiuretyczny, ADH, pod względem biochemicznym jest to białko), produkowana jest w podwzgórzu, a uwalniana przez tylny płat przysadki mózgowej, jest neurohormonem o działaniu antydiuretycznym, czyli wzmagającym wchłanianie zwrotne w kanalikach nerkowych, przez co człowiek produkuje mniej moczu,
- oksytocyna (białko) wydzielana jest w wyniku drażnienia szyjki macicy oraz pochwy (w czasie stosunku płciowego), jej działanie polega na zwiększeniu skurczów macicy przyspieszających transport plemników w drogach rodnych kobiety; również drażnienie szyjki macicy i pochwy w czasie porodu powoduje silne wydzielanie oksytocyny, która wtedy wywołuje mocne skurcze macicy, mające na celu sprowokować poród; w czasie karmienia dziecka piersią brodawki sutkowe zostają podrażnione i to też zwiększa wydzielanie oksytocyny, która wpływa na zwiększenie produkcji i wydzielania mleka
- podwzgórze wydziela też hormony sterujące działaniem przysadki: liberyny (hormony pobudzające przysadkę do wydzielania odpowiednich hormonów), np. somatokrynina wpływająca na zwiększenie wydzielania hormonu wzrostu (somatotropiny); statyny, które hamują wydzielanie niektórych hormonów przysadki, np. somatostatyna hamuje wydzielanie hormonu wzrostu (somatotropiny).
Podwzgórze działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Polega to na tym, że podwzgórze sprawdza poziom danego hormonu w krwi (jego stężenie). Jeśli danego hormonu w krwi jest dużo (jego poziom jest wysoki), to podwzgórze przestaje wydzielać do przysadki swoje hormony pobudzające wydzielanie wspominanego wcześniej hormonu przysadkowego. Tym samym przysadka nie wydziela już hormonu, którego w krwi było dużo i jego poziom maleje. Jeśli z kolei jest za mało jakiegoś hormonu w krwi, to podwzgórze uwalnia do przysadki swoje hormony nadrzędne, pobudzające przysadkę do uwalniania hormonów, których jest za mało w organizmie.
Tak więc podwzgórze jest ośrodkiem nadrzędnym, w którym dochodzi do komunikacji układu nerwowego i hormonalnego.
