下丘脑、腺垂体和靶腺之间存在着密切的功能关系。
（一）下丘脑对腺垂体的调节下丘脑促垂体区分泌的九种调节肽，通过垂体门脉作用于腺垂体。九种调节肽分为两大类，释放激素促进腺垂体分泌相应的激素；释放抑制激素抑制腺垂体分泌相应的激素。
（二）腺垂体对靶细胞和靶腺的调节腺垂体通过它分泌的各种激素影响靶细胞和靶腺的活动。
（三）靶腺激素对腺垂体和下丘脑的作用受腺垂体促激素控制的三个内分泌腺所分泌的激素，可反过来影响下丘脑和腺垂体的分泌，从而改变相应促激素的分泌，这种作用称为长反馈。
（四）腺垂体激素对下丘脑调节肽的作用腺垂体分泌的激素还可影响相应的下丘脑调节肽的分泌，此作用也成为短反馈。
（五）下丘脑调节肽的自身反馈调节下丘脑分泌的调节肽也可反馈调节本身的分泌，这种作用称为自身反馈调节，也成为超短反射。
下丘脑、腺垂体和靶腺之间有密切的功能联系，所以也称为下丘脑-腺垂体-靶腺功能轴，根据靶腺的不同又分为下丘脑-腺垂体-甲状腺轴，下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴，下丘脑-腺垂体-性腺轴。