ไฮโปทาลามัส (อังกฤษ: hypothalamus) แปลว่า ใต้ทาลามัส เป็นโครงสร้างของสมองที่อยู่ใต้ทาลามัส (thalamus) แต่เหนือก้านสมอง (brain stem) ทำหน้าที่เชื่อมโยงการทำงานของระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อ โครงสร้างนี้เป็นโครงสร้างหลักที่อยู่ด้านล่างของไดเอนเซฟาลอน (diencephalon) พบในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมทุกชนิด ในมนุษย์มีขนาดประมาณเมล็ดอัลมอนด์
         เป็นส่วนหนึ่งของสมองที่เป็นฐานสมอง โดยด้านบนติดต่อกับทาลามัส ด้านล่างติดต่อกับก้านสมอง ภายในไฮโพทาลามัสประกอดไปด้วยเซลล์ประสาทมากมานและมีเส้นประสาทเชื่อมต่อกับสมองส่วนอื่นๆ ทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาท นอกจากนั้นไฮโพทาลามัสยังทำหน้าที่ผลิต และหลั่งฮอร์โมนหลายชนิด ภายในไฮโพทาลามัสจะมีเซลล์ประสาทที่ผลิตฮอร์โมนกลุ่มแรกจะผลิตฮอร์โมน 2 ชนิด คือ วาโซเพรสซิน และออกซิโทซิน ซึ่งจะถูกลำเลียงไปตามแอกซอน และถูกเก็บไว้บริเวณปลายแอกซอนที่อยู่ในต่อมใต้สมองส่วนหลัง เมื่อเซลล์ประสาทดังกล่าวถูกกระตุ้นก็จะปลดปล่อยฮอร์โมนออกมา ซึ่งจะถูกดูดซึม และลำเลียงตามกระแสเลือดไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมาย เซลล์ประสาทที่ผลิตฮอร์โมนภายในไฮโพทาลามัสอีกกลุ่มหนึ่งจะทำหน้าที่ผลิต และหลั่งฮอร์โมนที่จะควบคุมการหลั่ง หรือยับยั้งฮอร์โมนแต่ละชนิดจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า
         ไฮโปทาลามัสทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการเมแทบอลิซึมบางอย่าง และหน้าที่อื่นๆ ของระบบประสาทอิสระ (Autonomic Nervous System) ไฮโปทาลามัสทำหน้าที่สังเคราะห์และหลั่งฮอร์โมนประสาท (neurohormones) ซึ่งมักเรียกว่า hypothalamic-releasing hormones ซึ่งทำหน้าที่ในการกระตุ้นหรือยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนจากต่อมใต้สมอง (pituitary gland)
         ไฮโปทาลามัสทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิร่างกาย, ความหิว, ความกระหายน้ำ[1], ความเหนื่อยล้า, ความโกรธ และจังหวะรอบวัน (Circadian rhythm)

  ไฮโปทาลามัส
ที่มาภาพ : http://www.thaigoodview.com/node/46103

  ขอบคุณเนื้อหาเพิ่มเติม
       http://th.wikipedia.org/wiki/ไฮโปทาลามัส
       https://sites.google.com/site/chawissil/hxrmon-cak-hi-pho-tha-lama-s