Hipotalamus, beynin tabanında, talamusun hemen altında yer alan küçük bir beyin bölgesidir. Vücut ısısını, uykuyu, açlığı, susuzluğu ve üremeyi düzenlemek de dahil olmak üzere çok çeşitli işlevlerde rol oynar.
Hipotalamus vücudun çeşitli yerlerinden duyusal girdiler alır. Örneğin gözlerden, kulaklardan, burundan, ağızdan ve deriden girdiler alır. Bu girdiler hipotalamusa dış çevre ve vücudun iç durumu hakkında bilgi sağlar.
Duyusal girdilere yanıt olarak hipotalamus, çeşitli fizyolojik süreçleri kontrol eden hormonları ve nörotransmitterleri salgılar. Örneğin hipotalamus vücut sıcaklığının çok yüksek olduğunu algıladığında terlemeye ve ciltteki kan damarlarının genişlemesine neden olan hormonları salgılar. Bu vücudun soğumasına yardımcı olur.
Hipotalamusun düzgün çalışması için duyusal girdiler gereklidir. Duyusal girdiler olmadan hipotalamus homeostaziyi sürdüremez ve çeşitli fizyolojik süreçleri düzenleyemez.