De väsentliga skillnaderna mellan den främre och bakre hypofysen börjar när varje del bildas i ett embryo. Den bakre hypofysen bildas från nervceller i den utvecklande hypotalamus som bildas vid basen av den mänskliga hjärnan, medan den främre hypofysen bildas från hudvävnad som har sitt ursprung i munnen. Den främre hypofysen blir en endokrin körtel som producerar och utsöndrar hormoner för kroppen och ansluter till den bakre hypofysen när den är helt bildad. Under tiden förblir den bakre hypofysen kopplad till hypotalamus, fungerar som ett förråd för hormoner som produceras av hypotalamus och tar emot meddelanden från den som reglerar när hormoner ska frigöras till och genom hypofysen. Även om de främre och bakre hypofysorganen arbetar nära tillsammans för hormonreglering, är de i huvudsak två olika organ i fysiologi och funktion.
Den medicinska termen för hypofysen är hypofysen. Den består av adenohypofysen, eller den främre loben, och neurohypofysen, eller den bakre delen. Båda styrs direkt av neuroner och axonbudbärarvägar från hypotalamus och delar ett lokalt vaskulärt nätverk med hypotalamus. Detta nätverk av artärer, vener och kapillärer ansluter till kroppens blodomlopp och transporterar hormoner till andra endokrina organ, såsom sköldkörteln, äggstockarna, binjurarna och andra körtlar. Dessa körtlar skickar också återkopplingssignaler till hypofysen som justerar hormonfrisättningen i förhållande till kroppens behov.
Hormoner som utvecklas i den främre hypofysen reglerar fysiologiska processer relaterade till tillväxt, reproduktion och metabolism. Till exempel utsöndrar den hormoner när den får en signal från hypotalamus att leverera tillväxthormoner till ben; eller när oxytocin frisätts från en annan del av kroppen, vilket stimulerar den främre hypofysen att frigöra hormoner för att stimulera sammandragningar av mjölkkörteln hos ammande mödrar. I den främre hypofysen skickas adrenokortikotropiskt hormon (ACTH) till binjurarna för att stimulera produktionen av glukokortikoider för att svara på stressreaktioner eller rädsla. Endorfinfrisättningar ger en känsla av välbefinnande för att motverka smärta eller farosignaler som utlöser adrenalin.
Den bakre hypofysen är, till skillnad från den främre, inte en körtel; detta organ är en samling av vaskulära nätverk och neurala banor från hypotalamus till hypofysen. Det producerar inga hormoner; snarare lagrar den dem för hypotalamus, som kan utsöndra dem när de signaleras att de fungerar tillsammans med andra hypofysfrämre hormoner. Från lagringen i baksidan kan vasopressinhormoner som reglerar vätskeretention med njurarna eller som kan höja blodtrycket frigöras genom hypotalamussignal.
Under kraftfulla elektronmikroskop är de fysiologiska skillnaderna mellan de främre och bakre hypofyscellerna lätt uppenbara. Cellerna i den främre delen är tydligt endokrina celler, och cellerna i den bakre är tydligt neurala celler. Kontrollerna av den främre och bakre hypofysen visar också att den främre styrs av blodburna frisättningsfaktorer från hypotalamus, medan nervsignaler styr den bakre hypofysen.