Hypotalamus är en del av framhjärnan som bildar golvet i den tredje hjärnkammaren. Hypotalamus innehåller olika centra som kontrollerar viscerala funktioner - vattenbalans, kroppstemperatur, sömn m.m.
Hypotalamus spelar en viktig roll för att upprätthålla homeostas i kroppen genom att reglera det neuroendokrina systemet. Det koordinerar nervsystemets och endokrina systemens arbete, vilket påverkar produktionen av hormoner i hypofysen. Hypotalamus är också involverad i regleringen av autonoma funktioner, känslor, beteende och motivation. Skador på hypotalamus kan leda till allvarliga störningar i homeostas och kroppens funktion.