神經垂體與下丘腦直接相連，因此兩者是結構和功能的統(tǒng)一體。神經垂體主要由無髓神經纖維和神經膠質細胞組成，并含有較豐富的竇狀毛細血管和少量網狀纖維。下丘腦前區(qū)的兩個神經核團稱視上核和室旁核，核團內含有大型神經內分泌細胞，其軸突經漏斗直抵神經部，是神經部無髓神經纖維的主要來源。

　　視上核和室旁核的大型神經內分泌細胞除具有一般神經元的結構外，胞體內還含有許多直徑為100～200nm的分泌顆粒，分泌顆粒沿細胞的軸突運輸?shù)缴窠洸?，軸突沿途呈串珠狀膨大，膨大部（稱膨體）內可見分泌顆粒聚集。光鏡下可見神經部內有大小不等的嗜酸性團塊，稱赫令體（Herring body）即為軸突內分泌顆粒大量聚集所成的結構。神經部內的膠質細胞又稱垂體細胞（pituicyte），細胞的形狀和大小不一。電鏡下可見垂體細胞具有支持和營養(yǎng)神經纖維的作用。垂體細胞還可能分泌一些化學物質以調節(jié)神經纖維的活動的激素的釋放。

　　視上核和室旁核的大型神經內分泌細胞合成抗利尿素（antidiuretic hormone，ADH）和催產素（oxytocin）?？估蛩氐闹饕饔檬谴龠M腎遠曲小管和集合管重吸收水，使尿量減少；抗利尿素分泌若超過生理劑量，可導致小動脈平滑肌收縮，血壓升高，故又稱加壓素形成的分泌顆粒有加壓素和催產素，分泌顆粒沿軸突運送到神經部儲存，進而釋放入竇狀毛細管內。因此，下丘腦與神經垂體是一個整體，兩者之間的神經纖維構成下丘腦神經垂體束。

　　神經部的血管主要來自左右頸內動脈發(fā)出的垂體下動脈，血管進入神經部分支成為竇狀毛細管網。部分毛細血管血液經垂體下靜脈匯入海綿竇。部分毛細血管血液逆向流入漏斗，然后從漏斗再循環(huán)到遠側部或下丘腦。