Perbedaan esensial antara hipofisis anterior dan posterior dimulai saat masing-masing bagian terbentuk dalam embrio. Hipofisis posterior terbentuk dari neuron di hipotalamus yang berkembang yang terbentuk di dasar otak manusia, sedangkan hipofisis anterior terbentuk dari jaringan kulit yang berasal dari langit-langit mulut. Hipofisis anterior menjadi kelenjar endokrin yang memproduksi dan mensekresi hormon untuk tubuh dan terhubung ke hipofisis posterior ketika terbentuk sepenuhnya. Sementara itu, hipofisis posterior tetap terhubung ke hipotalamus, berfungsi sebagai tempat penyimpanan hormon yang diproduksi oleh hipotalamus dan menerima pesan darinya yang mengatur kapan hormon akan dilepaskan ke dan melalui hipofisis anterior. Meskipun organ hipofisis anterior dan posterior bekerja sama untuk pengaturan hormon, mereka pada dasarnya adalah dua organ yang berbeda dalam fisiologi dan fungsi.
Istilah medis untuk hipofisis adalah hipofisis. Ini terdiri dari adenohipofisis, atau lobus anterior, dan neurohipofisis, atau bagian posterior. Keduanya dikendalikan langsung oleh neuron dan jalur pembawa pesan akson dari hipotalamus, dan berbagi jaringan vaskular lokal dengan hipotalamus. Jaringan arteri, vena, dan kapiler ini terhubung ke aliran darah tubuh, dan mengangkut hormon ke organ endokrin lainnya, seperti tiroid, ovarium, adrenal, dan kelenjar lainnya. Kelenjar ini juga mengirimkan sinyal umpan balik ke hipofisis posterior yang menyesuaikan pelepasan hormon relatif terhadap kebutuhan tubuh.
Hormon yang dikembangkan di hipofisis anterior mengatur proses fisiologis yang berkaitan dengan pertumbuhan, reproduksi, dan metabolisme. Misalnya, ia mengeluarkan hormon ketika mendapat sinyal dari hipotalamus untuk mengirimkan hormon pertumbuhan ke tulang; atau ketika oksitosin dilepaskan dari bagian lain tubuh, yang merangsang hipofisis anterior untuk melepaskan hormon untuk merangsang kontraksi kelenjar susu pada ibu menyusui. Di hipofisis anterior, hormon adrenokortikotropik (ACTH) dikirim ke kelenjar adrenal untuk merangsang produksi glukokortikoid untuk merespon reaksi stres atau ketakutan. Pelepasan endorphin menghasilkan rasa sejahtera untuk mengimbangi rasa sakit atau sinyal bahaya yang memicu pelepasan adrenalin.
Hipofisis posterior, tidak seperti anterior, bukanlah kelenjar; organ ini merupakan kumpulan jaringan pembuluh darah dan jalur saraf dari hipotalamus ke hipofisis anterior. Ini tidak menghasilkan hormon; alih-alih, ia menyimpannya untuk hipotalamus, yang dapat mensekresikannya ketika diberi sinyal untuk bekerja bersama dengan hormon hipofisis anterior lainnya. Dari penyimpanan di posterior, hormon vasopresin yang mengatur retensi air dengan ginjal atau yang dapat meningkatkan tekanan darah dapat dilepaskan oleh sinyal hipotalamus.
Di bawah mikroskop elektron bertenaga tinggi, perbedaan fisiologis antara sel-sel hipofisis anterior dan posterior mudah terlihat. Sel-sel anterior jelas merupakan sel endokrin, dan sel-sel posterior jelas merupakan sel saraf. Kontrol dari hipofisis anterior dan posterior juga menunjukkan bahwa anterior dikendalikan oleh faktor pelepasan melalui darah dari hipotalamus, sedangkan sinyal saraf mengontrol hipofisis posterior.