後頭部と口の奥の中心あたりにある視床下部は、体温調節や摂食行動、飲水行動、性行動、睡眠などの本能行動、及び怒りや不安などの情動の中心です。視床下部は、大脳辺縁系という、感情や愛情などの形成に大きく関係するところや、嗅覚や自律神経と関係する乳頭体核と隣接していて、そのようなところの刺激により性腺刺激ホルモンなどを放出します。視床下部の前下方にある間脳は、自律機能の調節を行う総合中枢です。ここがうまく働かないと、自律神経失調症などの問題が起きます。
中脳よりも奥にある脳の自律機能を司る中枢が、それぞれ呼吸運動や血管運動などの個々の自律機能を調節するのに対して、視床下部は交感神経・副交感神経機能及び内分泌機能を全体として総合的に調節しています。このように視床下部は、自律神経を正常に保つためのとても重要な場所です。気分が悪い時には、たいてい後頭部の視床下部の周辺が冷えていることが多く、特に自律神経失調症がひどい場合は、とても熱いタオルをあてても温かいと感じないほどです。そのような場合は、タオルでゆっくりと時間をかけて温めていくと、症状は改善します。