Kontrolirana izravno od strane hipotalamusa, hipofiza se sastoji od različitih područja koja luče hormone, kontrolirajući različite tjelesne procese. Anatomija hipofize, tehnički nazvana hipofiza, ima tri režnja kao dio strukture veličine graha; prednji, srednji i stražnji režanj. Svaki proizvodi zaseban skup hormona dok čini različitu strukturnu komponentu žlijezde. Prednja hipofiza se naziva adenohipofiza, dok se stražnja hipofiza naziva neurohpofiza. Snop živčanih vlakana prolazi kroz stražnji dio koji prolazi iza prednje hipofize; aksoni živaca iz hipotalamusa zatim ulaze u prednji dio.
Iako su zamršeno povezani u anatomiji hipofize, prednji i stražnji segmenti potječu iz različitih regija embrija. Oni su ipak zamršeno povezani mrežom živčanih stanica i krvnih žila. Hormoni iz hipotalamusa ulaze u krv kroz hipofiznu arteriju i u različite kapilare što dovodi do hipotalamus-hipofiznih portalnih vena. One se granaju u mrežu kapilara u prednjoj hipofizi, gdje hormoni hipofize ulaze iz oba dijela iu opću cirkulaciju krvi. Krvožilna struktura također omogućuje hormonima iz hipotalamusa da uđu u prednju hipofizu, ali ne i filtriraju u opću opskrbu krvlju.
Glavna funkcija hipofize je oslobađanje hormona u tijelo iz mozga. Njegov prednji režanj proizvodi najviše hormona u anatomiji hipofize, uključujući one za rast, proizvodnju mlijeka i za stimulaciju nadbubrežne žlijezde i štitnjače. Također se proizvode i drugi hormoni koji su usmjereni na jajnike i testise. Srednji režanj hipofize oslobađa tvar koja stimulira melanocite koji kontroliraju pigmentaciju kože. U stražnjem režnju proizvodi se hormon koji omogućuje bubrezima da podignu razinu apsorpcije vode u krv, kao i onaj koji kontrolira kontrakcije maternice i proizvodnju mlijeka.
Pod mikroskopom se vidi da se anatomija hipofize sastoji od tri vrste stanica. Acidofili, bazofili i kromofobi razlikuju se po svom kemijskom sastavu i hormonima prisutnim unutar svake stanice. Hipofiza je smještena u bazi mozga unutar sella turcica, udubljenja na bazi lubanje. Različita po strukturi i sastavu, anatomija hipofize omogućuje žlijezdi da šalje potrebne signale svakoj drugoj žlijezdi u endokrinom sustavu, da kontrolira mnoge funkcije.