Hipotalamusul este partea din diencefal conectată la reglarea activităţii viscerale, la activitatea sistemului nervos vegetativ şi la reglarea sistemului endocrin.

Hipotalamusul este situat sub talamus şi formează podişul ventriculului III.

Hipotalamusul conţine, în regiunea din vecinătatea chiasmei optice, neuroni mari cu proprietăţi neurosecretorii. Aceşti neuroni secretă vasopresina (hormonul antidiuretic – ADH) şi oxitocina, care, prin tractul hipotalamo-hipofizar, ajung în neurohipofiza de unde sunt eliminaţi în sânge.

Hipotalamusul mai prezintă o regiune mamilară cu cei doi corpi mamilari, o regiune laterală, în care se află nucleul hipotalamic lateral, cât şi o regiune tuberală situată central.

Cele mai importante aferenţe ale hipotalamusului provin de la:
→ talamus, prin fibre talamo-hipotalamice;
→ retină, prin fibre retino-talamice care ajung la hipotalamus prin nervul optic şi tractul optic.

Eferenţele hipotalamusului sunt în mai multe direcţii:
→ spre nucleii vegetativi din trunchiul cerebral;
→ spre talamus;
→ spre epifiză.

Cu hipofiza, hipotalamusul are legături vasculare şi nervoase.

Legăturile nervoase se realizează prin tractul hipotalamo-hipofizar, iar cele vasculare prin sistemul port hipotalamo-hipofizar.

Hipotalamusul reprezintă centrul superior de integrare, reglare şi coordonare ale funcţiilor principale ale organismului. Are legături strânse cu scoarţa cerebrală, mai ales cu sistemul limbic, participând la integrarea vegetativo-somatică şi la elaborarea reacţiilor instinctive şi emoţionale.

El are rol în:
→ coordonarea sistemului nervos vegetativ simpatic şi parasimpatic; stimularea hipotalamusului anterior este urmată de efecte parasimpatice, iar a celui posterior, de efecte simpatice;
→ coordonarea sistemului endocrin, prin produşii de neurosecreţie ai neuronilor hipotalamici care reglează funcţia hipofizară;
→ reglarea metabolismului intermediar;
→ reglarea echilibrului hidric prin centrii setei şi stimularea secreţiei de ADH;
→ reglarea echilibrului osmotic al organismului (osmoreglare).

În hipotalamus se află osmoreceptorii (receptori sensibili la variaţiile presiunii osmotice a mediului intern) care, la creşterea presiunii osmotice, stimuleză secreţia de ADH care va intensifica absorbţia apei la nivel renal, reducându-se astfel valoarea presiunii osmotice;
→ reglarea echilibrului energetic al organismului prin centrii foamei şi ai saţietăţii;
→ termoreglare;
→ reglarea ritmului somn-veghe; alături de structuri diencefalomezencefalice, hipotalamusul participă la reglarea stimulării şi inhibării scoarţei cerebrale;
→ reglarea unor acte comportamentale;
→ alte roluri: participă la reglarea hematopoezei şi potenţează sistemul imunitar.