Hipotalamus, yeme-içme, üreme, kan basıncı ve vücut ısısı gibi çeşitli homeostatik fonksiyonların, uyku ve uyanma siklusunun düzenlemesi ve endokrin sistemin kontrolünde rol oynamaktadır. Hipotalamus, stres ve tehdit durumunda vücudun oluşturduğu homeostatik cevaba tamamlayıcı olarak katılan hipotalamus-hipofiz ve adrenal bezden oluşan sistemin bir parçasıdır. Hipotalamus aynı zamanda koşullu ve koşulsuz reflekslerin oluşumuna katılan birçok sistemle de ilişkilidir.