Sel neuroendokrin, juga dikenal sebagai sel neurosecretory, adalah neuron khusus yang merespon sinyal dari neuron lain dengan melepaskan hormon ke dalam darah. Setelah menerima sinyal saraf, sebagian besar neuron mengirimkan sinyal listrik ke neuron lain atau ke bagian tubuh tertentu. Sel neuroendokrin berbeda karena mereka melepaskan sinyal kimia dalam bentuk hormon untuk mengirim informasi ke seluruh tubuh. Sel-sel khusus ini penting karena, seperti yang tersirat dari namanya, mereka menghubungkan sistem saraf dan sistem endokrin. Sistem saraf mengirimkan sinyal listrik ke bagian tubuh tertentu untuk komunikasi sensorik dan untuk kontrol motorik sementara sistem endokrin terdiri dari banyak kelenjar yang melepaskan hormon ke dalam darah untuk tujuan pengaturan.
Hipotalamus, bagian otak yang kecil tetapi sangat penting, adalah salah satu titik utama aktivitas neuroendokrin dalam tubuh. Bagian yang berbeda dari hipotalamus menanggapi sinyal listrik dan kimia dan merespon dalam berbagai cara dengan mengirimkan sinyal kimia atau listrik lebih lanjut. Kelenjar pituitari, dan kelenjar endokrin penting yang bertanggung jawab untuk melepaskan banyak hormon penting, terhubung ke hipotalamus. Hipotalamus mengandung banyak sel neuroendokrin yang melepaskan zat kimia pengatur penting ke dalam darah. Beberapa bahan kimia ini sebenarnya mengatur aktivitas endokrin kelenjar pituitari itu sendiri.
Kesadaran bahwa banyak bahan kimia yang dilepaskan ke dalam darah melalui sistem endokrin dikendalikan oleh otak dan sistem saraf menyebabkan pembentukan bidang neuroendokrinologi. Neuroendokrinologi adalah bidang yang berkaitan dengan studi sel neuroendokrin dan semua interaksi antara sistem endokrin dan sistem saraf. Peningkatan pemahaman interaksi ini telah menyebabkan pemahaman yang lebih lengkap dari kedua sistem. Ini penting karena ada banyak penyakit dan gangguan berbeda yang terkait dengan kedua sistem dan interaksi di antara keduanya.
Ada, misalnya, beberapa jenis kanker yang mempengaruhi sel-sel neuroendokrin dalam sistem neuroendokrin. Pembelahan sel yang tidak terkontrol yang disebabkan oleh kanker dapat menyebabkan sel-sel neuroendokrin melepaskan hormon tanpa rencana atau kontrol terpusat. Pelepasan bahan kimia pensinyalan yang tidak terkendali ini membuat keseimbangan kimiawi tubuh menjadi kacau, menyebabkan banyak gejala yang tidak menyenangkan. Tumor semacam itu dapat menyebabkan penambahan atau penurunan berat badan, perubahan suasana hati, masalah pencernaan atau ekskresi, atau banyak masalah lainnya. Banyak proses yang berbeda dalam tubuh dimoderasi oleh keseimbangan bahan kimia yang tepat, sehingga pelepasan yang tidak terkontrol dapat menyebabkan berbagai masalah.