Układ hormonalny to wolniejsza sieć komunikacji chemicznej organizmu. Gruczoły uwalniają hormony do krwiobiegu; hormony te docierają do docelowych narządów i tkanek, gdzie regulują wzrost, metabolizm, reprodukcję, reakcje na stres i nastrój.

Do głównych gruczołów należą przysadka mózgowa (często nazywana gruczołem nadrzędnym), tarczyca, nadnercza, trzustka i gonady. Podwzgórze znajduje się na styku układu nerwowego i hormonalnego, przetwarzając sygnały nerwowe na sygnały hormonalne. W przeciwieństwie do szybkich, ukierunkowanych sygnałów układu nerwowego, efekty hormonalne mogą trwać od minut do godzin i wpływać jednocześnie na wiele układów.

Pętle sprzężenia zwrotnego utrzymują poziom hormonów w odpowiednich zakresach. Zbyt duża lub zbyt mała ilość danego hormonu powoduje rozpoznawalne zespoły chorobowe – niedoczynność tarczycy, chorobę Cushinga, cukrzycę i wiele innych. Stany psychiczne wpływają na aktywność endokrynologiczną, a aktywność endokrynologiczna z kolei kształtuje stany psychiczne, tworząc ciągłą dwukierunkową komunikację między umysłem a ciałem.

Kiedy zmiana musi być trwała, a nie chwilowa, układ hormonalny przekazuje sygnał.