Bitne razlike između prednje i stražnje hipofize počinju kako se svaki dio formira u embriju. Stražnja hipofiza nastaje od neurona u evoluirajućem hipotalamusu koji nastaje u podnožju ljudskog mozga, dok se prednja hipofiza formira od kožnog tkiva koje potječe iz krova usta. Prednja hipofiza postaje endokrina žlijezda koja proizvodi i luči hormone za tijelo i povezuje se sa stražnjom hipofizom kada se potpuno formira. U međuvremenu, stražnja hipofiza ostaje povezana s hipotalamusom, funkcionirajući kao skladište za hormone koje proizvodi hipotalamus i primajući poruke od njega koje reguliraju kada se hormoni trebaju otpustiti u i kroz prednju hipofizu. Iako prednji i stražnji organ hipofize usko surađuju za regulaciju hormona, oni su u osnovi dva različita organa u fiziologiji i funkciji.
Medicinski naziv za hipofizu je hipofiza. Sastoji se od adenohipofize, ili prednjeg režnja, i neurohipofize, odnosno stražnjeg dijela. Oba su kontrolirana izravno neuronima i putevima glasnika aksona iz hipotalamusa i dijele lokalnu vaskularnu mrežu s hipotalamusom. Ova mreža arterija, vena i kapilara povezuje se s tjelesnim krvotokom i prenosi hormone do drugih endokrinih organa, kao što su štitnjača, jajnici, nadbubrežne i druge žlijezde. Ove žlijezde također šalju povratne signale stražnjoj hipofizi koji prilagođavaju oslobađanje hormona u odnosu na potrebe tijela.
Hormoni razvijeni u prednjoj hipofizi reguliraju fiziološke procese vezane uz rast, reprodukciju i metabolizam. Na primjer, luči hormone kada dobije signal od hipotalamusa za isporuku hormona rasta u kosti; ili kada se oksitocin oslobađa iz drugog dijela tijela, koji stimulira prednju hipofizu na oslobađanje hormona za poticanje kontrakcija mliječnih žlijezda kod dojilja. U prednjoj hipofizi, adrenokortikotropni hormon (ACTH) šalje se u nadbubrežne žlijezde kako bi stimulirao proizvodnju glukokortikoida kako bi reagirao na stresne reakcije ili strah. Oslobađanje endorfina stvara osjećaj blagostanja kako bi uravnotežio bol ili signale opasnosti koji pokreću oslobađanje adrenalina.
Stražnja hipofiza, za razliku od prednje, nije žlijezda; ovaj organ je skup vaskularne mreže i neuronskih puteva od hipotalamusa do prednje hipofize. Ne proizvodi hormone; nego ih pohranjuje za hipotalamus, koji ih može lučiti kada se signalizira da rade zajedno s drugim hormonima prednje hipofize. Iz skladišta u stražnjem dijelu, hipotalamičnim signalom mogu se osloboditi hormoni vazopresina koji reguliraju zadržavanje vode u bubrezima ili koji mogu povisiti krvni tlak.
Pod snažnim elektronskim mikroskopom, fiziološke razlike između stanica prednje i stražnje hipofize su odmah vidljive. Stanice prednjeg dijela su jasno endokrine stanice, a stanice stražnjeg dijela su jasno neuralne stanice. Kontrole prednje i stražnje hipofize također pokazuju da prednju hipofizu kontroliraju krvlju oslobađajući faktori iz hipotalamusa, dok živčani signali kontroliraju stražnju hipofizu.