一、下丘脑的结构
人类的脑包括大脑、小脑、间脑、脑桥、延髓。下丘脑即丘脑的下部，是间脑的一部分。它位于脑的腹面、大脑之后、丘脑的下方、垂体的上方，如下图。下丘脑内部有许多神经细胞集合在一起，组成多个神经核来完成下丘脑的各项功能。
二、下丘脑的功能
下丘脑主要有以下四种功能
1、调节功能这一功能是我们现行教材中介绍得最多的，它涉及到必修和选修的内容，要仔细整理归纳。
⑴下丘脑能调节内分泌系统的活动：高中生物必修本第一册P85有一句话很好地总结了下丘脑的这一功能——下丘脑是内分泌系统的总枢纽。然而下丘脑位于脑部，而各类腺体分布在身体各处，它又如何调节这些腺体呢？下丘脑一方面通过下丘脑—垂体—内分泌腺轴控制和协调内分泌腺的活动。例如，当人体感觉寒冷、紧张时，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素，此激素促使甲状腺分泌甲状腺激素，加强机体代谢。依赖这种调节方式的腺体还有性腺、肾上腺皮质。另一方面，下丘脑通过控制交感神经和副交感神经的兴奋性来直接调节某些腺体的活动。例如，饭后血糖含量上升时，下丘脑通过交感神经和副交感神经的作用，使胰岛B细胞分泌胰岛素，使血糖含量降低。当血糖含量降低到一定含量时，下丘脑又通过交感神经和副交感神经作用于肾上腺和胰岛A细胞，它们分别分泌肾上腺素和胰高血糖素，使血糖含量上升，从而维持血糖的平衡。
⑵下丘脑也能调节体温的正常：下丘脑是体温调节中枢的所在地。在寒冷时，皮肤冷觉感受器兴奋，冲动传至下丘脑，使下丘脑产生以下活动：一是分泌促甲状腺激素释放激素使甲状腺激素分泌增多，使机体代谢增强，抗寒能力增强；二是经传出神经支配骨骼肌战栗，立毛肌收缩，皮肤血管收缩，肾上腺分泌增加，减少热量散失。体内温度如有升高，下丘脑就因高温的刺激而使身体发生出汗、立毛肌舒张以及皮肤血管舒张等反应，加强散热。一旦体温恢复正常，这些反应就随之消失，体温停止下降。
⑶下丘脑还能调节水盐平衡：下丘脑的神经分泌细胞能分泌抗利尿激素，此激素有提高肾小管和集合管壁通透性的作用。当饮水不足或失水过多或食物过咸时，细胞外液渗透压升高，传到下丘脑渗透压感受器，引起抗利尿激素分泌增多，肾小管和集合管通透性高，重吸收的水多，尿量就少。饮水过多时，抗利尿激素少，肾小管和集合管的通透性低，重吸收的水少，尿量就多，以维持体内水平衡。对于无机盐的平衡，下丘脑则是通过调节肾上腺皮质分泌醛固酮来实现的，因醛固酮有促进肾小管和集合管保Na排K的作用。
2、感受功能
下丘脑中有许多种感受器，是许多感觉的整合中心。例如下丘脑渗透压感受器，能感受到细胞外液渗透压的升高和降低。
3、传导功能
下丘脑能将其内部感受器产生的兴奋传导到大脑皮层。如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层，从而产生渴觉，大脑皮层综合整理后再下达指令——加强饮水，以补充体内水分的不足。
4、分泌功能：
下丘脑的神经分泌细胞，既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能。其分泌的激素主要有各类释放激素和抗利尿激素。释放激素包括很多种，其命名也有一定的规律，即“促”+所调节的腺体的名称+“激素”+“释放激素”，它们直接作用于垂体，继而调节内分泌腺的活动。而抗利尿激素则是先运至垂体的后叶贮存，当身体需要是，再释放入血，通过血液循环作用于肾脏，促进肾小管和集合管对原尿中水的重吸收，从而大大增强尿的浓缩能力。缺乏抗利尿激素会引起尿崩症，使机体大量脱水。
总之，下丘脑监测着身体的各种情况，对人体多种功能实行控制。它不但“知道”人能感受到的情况，如；寒冷、紧张等，而且“知道”人感受不到的事情，如血液的渗透压、血液中激素的含量等，及时将信息反馈到大脑，而大脑发出的指令也要经下丘脑转达，从而协调神经系统和内分泌系统的活动，在维持内环境稳态中发挥了重要作用。