Vùng dưới đồi là một cấu trúc nhỏ nhưng vô cùng quan trọng nằm ở đáy não. Nó điều chỉnh cảm giác đói, khát, nhiệt độ cơ thể, hành vi tình dục và hệ thống nội tiết thông qua việc kiểm soát tuyến yên.

Các cụm nhân trong vùng dưới đồi theo dõi trạng thái bên trong cơ thể và khởi phát các phản ứng điều chỉnh. Tổn thương ở các vùng cụ thể có thể gây ra hiện tượng ăn quá nhiều hoặc bỏ ăn đột ngột, rối loạn điều hòa thân nhiệt, hoặc thay đổi hành vi tình dục và hung hăng. Vùng dưới đồi liên kết hệ thần kinh với hệ nội tiết bằng cách giải phóng các hormone kiểm soát tuyến yên trước và bằng cách kéo dài các sợi trục giải phóng hormone trực tiếp vào tuyến yên sau.

Nó cũng tham gia vào phản ứng căng thẳng, chu kỳ ngủ - thức và điều hòa nhịp sinh học thông qua các kết nối với nhân trên thị giác. Vì nằm ở giao điểm của động lực, cảm xúc và kiểm soát sinh lý, vùng dưới đồi đóng vai trò trung tâm trong việc duy trì cân bằng nội môi và các động lực giúp cơ thể sống và sinh sản.

Nhiều chức năng điều tiết cơ bản nhất của cơ thể đều đi qua vùng nhỏ này của não bộ.