Beynin tabanında yer alan bezelye büyüklüğünde bir yapıdır. Hipotalamus, vücut ısısının düzenleyicisidir. Eğer vücut çok ısınırsa, hipotalamus bunu algılar ve derideki kılcal damarların genişlemesini ve terle ısı kaybı sayesinde vücudun soğumasını sağlar. Hipotalamus aynı zamanda hipofiz bezini kontrol eder. Duyguların, açlığın, susuzluğun düzenlenmesinde rol oynar.