A principal função do hipotálamo é vincular o sistema endócrino ao sistema nervoso autônomo, a fim de manter um estado de homeostase no corpo. Uma pequena estrutura localizada acima do tronco cerebral, o hipotálamo possui um complexo sistema de entradas e saídas. Isso permite que ele responda rapidamente às mudanças nas condições e assegure que o corpo se ajuste adequadamente. Funções básicas como ciclos de sono, sensação de fome ou sede e regulação da temperatura corporal estão entre suas muitas tarefas. Ele também controla muitos aspectos do sistema reprodutivo e é o local das emoções.
Através da liberação de neuro-hormônios especiais, o hipotálamo controla a glândula pituitária, a glândula mestra do sistema endócrino. Esses sinais químicos ativam as várias funções da glândula pituitária quando o hipotálamo percebe que é necessário. Por sua vez, a hipófise libera outros hormônios na corrente sanguínea. Esses hormônios controlam as outras glândulas endócrinas e uma vasta gama de funções metabólicas no corpo. A função do hipotálamo no controle da fome e da sede, funcionamento sexual e crescimento é realizada através deste sistema.
Embora o mecanismo de ação não seja completamente compreendido, o hipotálamo controla o apetite e mantém um peso corporal estável. Ele recebe dados sensoriais, incluindo cheiro, sabor e plenitude do estômago. Com base nesses sinais, inicia sentimentos de fome ou saciedade. Essa função do hipotálamo é considerada importante para a compreensão do sucesso ou fracasso dos programas de perda de peso. Disfunções no eixo hipotálamo-hipófise-adrenal podem desempenhar um papel em alguns distúrbios alimentares.
Enquanto o hipotálamo envia sinais químicos para o sistema endócrino, ele envia sinais neurais para o sistema nervoso autônomo. Através da sua conexão com o sistema nervoso autônomo, o hipotálamo controla a taxa de pulso, pressão arterial, respiração e digestão. Ele reúne dados sensoriais de órgãos internos, pele, olhos, vasos sanguíneos e outros locais. O hipotálamo interpreta todas essas informações continuamente, enviando sinais neurais que ativam os sistemas simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo, conforme necessário. O principal objetivo é preservar o estado de homeostase no organismo.
Lesões, infecções, distúrbios genéticos e outras condições podem alterar a função do hipotálamo. Isso pode causar uma ampla gama de disfunções nos intrincados sistemas que controlam as glândulas endócrinas e o sistema nervoso autônomo. Nas crianças, a disfunção pode levar ao crescimento excessivo ou prejudicado e a um início da puberdade muito cedo ou muito tarde. As tireóide ou glândulas supra-renais podem estar hiperativas ou subativas, afetando vários processos metabólicos. Podem ocorrer distúrbios alimentares e sede ou micção excessiva.
Problemas físicos emocionais e relacionados podem se manifestar se o hipotálamo estiver comprometido. A incapacidade de interpretar e responder com precisão às informações sensoriais pode resultar em depressão, distúrbios do sono ou hiperatividade. Como o hipotálamo desempenha um papel nas emoções e no comportamento, bem como no sistema nervoso autônomo, qualquer perda de função pode alterar a maneira como uma pessoa responde ao estresse. Acredita-se que o funcionamento do sistema imunológico também esteja conectado ao hipotálamo. Como resultado, o comprometimento dessa estrutura pode resultar em uma resposta imune defeituosa.