下丘脑与腺垂体是上下级关系，即下丘脑指挥腺垂体。因为下丘脑分泌的激素作用于腺垂体而发挥作用，比如其分泌促肾上腺激素释放激素和促甲状腺激素释放激素，由于分泌这些激素作用于腺垂体，使腺垂体进一步分泌促甲状腺激素和促肾上腺激素。因此下丘脑是腺垂的上级、司令部，其通过分泌激素作用于腺垂体，再分泌激素作用于肾上腺、甲状腺，从而发挥生理功能作用。
下丘脑出现病变、占位等情况时，比如肿瘤或者下丘脑出现炎症，会影响垂体而出现腺垂体功能低下。因此下丘脑如果发生病变，垂体功能也会受到影响，主要表现为腺垂体功能低下，从而出现皮质功能低下、甲状腺功能低下以及性 腺功能低下等一系列症状。