Hipotalamus bertanggung jawab untuk proses metabolisme tertentu dan aktivitas lain dari sistem saraf otonom. Hipotalamus mensintesis dan mengeluarkan neurohormon tertentu, sering disebut hormon pelepas atau hormon hipotalamus, dan ini pada gilirannya merangsang atau menghambat sekresi hormon hipofisis. Hipotalamus terletak di bawah talamus, tepat di atas batang otak dan merupakan bagian dari sistem limbik. Dalam terminologi neuroanatomi, ia membentuk bagian ventral dari diencephalon. Semua otak vertebrata mengandung hipotalamus. Pada manusia, itu adalah ukuran almond.