下丘脑与腺垂体之间的功能联系主要是依靠垂体的门脉系统。垂体的门脉系统是传输大脑神经激素作用的系统，可以将下丘脑释放出的激素传入腺垂体中，促进腺垂体分泌激素，调节体内激素水平。
垂体门脉系统是将下丘脑毛细血管与腺垂体的毛细血管相连接，下丘脑中的激素可通过血液进入腺垂体，促进产生调节内分泌激素。下丘脑中的部分激素受到刺激，释放进入血液再进入腺垂体，腺垂体受到刺激后产生相应激素进行作用。下丘脑与腺垂体激素主要是通过休息、睡眠以及生物钟调整，通过外界刺激产生相应作用，分泌的激素主要是促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、生长激素、生长抑素等九大类，从而实现水盐代谢、甲状腺功能、性功能和生长功能调节作用。
比如促甲状腺激素主要通过外周甲状腺合成，碘缺乏会造成外周甲状腺激素水平下降，引起反射性促甲状腺激素释放激素分泌。促肾上腺皮质激素可以促进肾上腺皮质增生，主要调节和改善水、盐、糖、脂肪等物质的代谢。