下丘脑通过神经和体液途径调节垂体功能，实现对内分泌系统的精准调控。下丘脑分泌的释放激素和抑制激素经垂体门脉系统作用于腺垂体，调控促激素的合成与释放；同时通过神经纤维直接支配神经垂体，影响抗利尿激素和催产素的分泌。这种双重调节机制确保机体对内环境变化的快速响应与长期稳态维持。
下丘脑对垂体的调节涉及复杂的反馈环路。下丘脑神经元感知血液中激素水平、代谢产物及神经信号，合成促甲状腺激素释放激素TRH、促肾上腺皮质激素释放激素CRH等肽类物质，通过短程血管网络输送至腺垂体，激活特定靶细胞。例如，TRH促进促甲状腺激素TSH释放，而生长抑素则抑制生长激素GH分泌。神经垂体方面，下丘脑视上核和室旁核神经元轴突延伸至神经垂体，直接释放血管加压素和催产素入血。外周靶腺激素如皮质醇、甲状腺激素通过负反馈抑制下丘脑-垂体轴，形成闭环调节。
研究下丘脑-垂体调节需注意其高度动态性。激素脉冲式分泌、昼夜节律及应激反应均可能影响调控结果。临床干预时需谨慎评估反馈机制，避免外源性激素替代引发轴系抑制。实验模型中需区分神经与体液通路的独立作用，并考虑血脑屏障对部分物质的阻隔效应。下丘脑病变可能导致尿崩症、性早熟等疾病，诊断需结合影像学与多激素联合检测。
