下丘腦（hypothalamus）是中樞神經系統的一個重要部分，它執行多種關鍵生理功能，包括：
調節體溫：下丘腦內含有體溫調節中樞，能夠感知體內溫度變化，並通過調節產熱和散熱過程來維持穩定的體溫。
調節進食和飲水：下丘腦外側區域包含攝食中樞和攝水中樞，這些中樞能夠感知飢餓和缺水的狀態，進而調節進食和飲水的需求。
調節內分泌功能：下丘腦分泌多種激素釋放激素和抑制激素，如促甲狀腺激素釋放激素、促性腺素釋放激素等，從而調節內分泌腺體的活動。
調節情緒：防禦反應區位於下丘腦，能夠對外界刺激產生情緒反應，如恐懼、焦慮等。
調節生物節律：下丘腦內含有周期節律活動控制中心，能夠感受外界環境變化，使身體的生物節律與環境變化同步。
與垂體的密切聯繫：下丘腦與垂體之間存在密切的聯繫，通過神經-體液調節機制，下丘腦能夠調節全身大部分內分泌腺的活動。
綜上所述，下丘腦是一個高度複雜的神經內分泌中心，它通過整合各種生理信號來維持身體的內部平衡，並對外部環境變化做出適應性的反應。