下丘脑是较高级的调节内脏活动的中枢，调节体温、摄食行为、水平衡、内分泌、情绪反应、生物节律等重要生理过程。

1.体温调节：PO/AH中的温度敏感神经元在体温调节中起着调定点的作用。

2.水平衡调节：下丘脑内存在渗透压感受器调节抗利尿激素的释放。

3.对腺垂体激素分泌的调节。（见内分泌部分）

4.摄食行为调节：下丘脑外侧区存在摄食中枢；腹内侧核存在饱食中枢，故毁损下丘脑外侧区的动物食欲低下。

5.对情绪反应的影响：下丘脑近中线两旁的腹内侧区存在所谓防御反应区。

6.对生物节律的控制：下丘脑的视交叉上核可能是生物节律的控制中心。