下丘腦是位於大腦底部的一個雖小但至關重要的結構。它透過控制腦下垂體來調節飢餓、口渴、體溫、性行為和內分泌系統。

下視丘內的神經核團負責監測內部狀態並啟動糾正反應。特定區域的損傷會導致嚴重的暴食或拒食、體溫調節紊亂，以及性行為和攻擊行為的改變。下視丘透過釋放控制腦下垂體前葉的荷爾蒙以及延伸出直接向腦下垂體後葉釋放激素的軸突，將神經系統與內分泌系統連接起來。

它也透過與視交叉上核的連結參與壓力反應、睡眠-覺醒週期和晝夜節律的調節。由於下視丘位於動機、情緒和生理控制的交會點，因此它對於維持體內平衡以及維持身體生存和繁殖的驅動力至關重要。

人體許多最基本的調節功能都透過大腦的這個小區域進行。