機體的兩大調節系統。在保證機體活動的完整統一性及與環境相適應中起著重要作用。兩個調節系統細胞間的傳遞各有特點，相互之間又有密切關係。多數內分泌腺直接或間接受神經系統調節，而內分泌腺分泌的激素又對神經系統的發育和功能有影響。兩個調節系統在進行調節作用時，均離不開細胞間的資訊傳遞，而細胞間的資訊傳遞最終都是通過化學物質進行的。
細胞間資訊傳遞的物質 主要有以下幾種。<
神經遞質 在神經細胞間，以及在神經細胞和它所支配的效應器細胞間傳遞信息的化學物質。興奮在一個神經細胞內的傳導是以電變化的形式，即動作電位（或神經沖動）的傳導進行的，但當到達另一個細胞的突觸部位時，就發生瞭轉變，到達神經末梢的動作電位，引起末梢內突觸小泡（其內含有神經遞質）釋放到突觸間隙，經彌散到達突觸後神經細胞或效應器細胞的突觸後膜處，與其上的受體相結合，從而引起突觸後細胞的興奮或抑制效應。
在中樞神經系統內，神經細胞間傳遞信息的化學物質稱為中樞遞質。不同的突觸傳遞有不同的遞質。目前已知有多種，例如乙酰膽堿、兒茶酚胺（去甲腎上腺素、腎上腺素和多巴胺）、5-羥色胺、谷氨酸、甘氨酸、γ－氨基丁酸、內源性阿片樣物質和P物質等。
外周神經系統中的神經遞質稱為外周遞質。支配骨骼肌的神經末梢所釋放的遞質是乙酰膽堿，植物性神經節及支配內臟效應器（心肌、平滑肌及腺體）的植物性神經末梢釋放的遞質，除乙酰膽堿外，還有去甲腎上腺素等。
激素 內分泌腺細胞分泌的調節物質。激素通過體液（主要是血液）運送至其他細胞後，發揮刺激或抑制作用，以調節被作用細胞（靶細胞）的功能。所以，內分泌調節也稱體液調節。根據激素的化學結構可將其分為兩大類：①含氮激素。包括肽類、蛋白質類和胺類。它們到達靶細胞後，被靶細胞膜上的受體識別，從而發揮作用。②類固醇激素。分子小，又是脂溶性，因此可透過細胞膜進入細胞，與靶細胞內的胞漿受體結合後，進一步又與細胞核受體結合而發揮作用。
神經激素 某些具有內分泌功能的神經細胞分泌的激素。這些神經細胞因兼有神經元和內分泌細胞的雙重作用，故稱為神經內分泌細胞。目前認為神經激素是由胞體合成的，通過軸突運輸至末梢。當這些細胞興奮時，產生動作電位，並傳導到末梢時，神經激素被釋放出來（與神經遞質的釋放方式相同）。但釋放出來的激素不是通過突觸間隙彌散，而是與內分泌腺分泌的激素一樣，進入血液循環，運送至靶細胞而發揮作用。
神經系統對內分泌腺的調節作用 神經系統可通過不同的途徑，調節大多數內分泌細胞的活動。有些內分泌腺受植物神經支配，神經系統又可通過下丘腦對垂體產生調節，並進一步對垂體的靶腺進行調節。
植物性神經對內分泌腺的調節作用 主要有以下三方面。
①腎上腺髓質。是神經系統的延伸部分，受交感節前纖維支配，相當於一個交感神經節。交感節前纖維釋放乙酰膽堿，引起腎上腺髓質細胞分泌腎上腺素及去甲腎上腺素。由於腎上腺髓質的活動與全身交感神經系統活動的一致性，因而常采用交感—腎上腺髓質系統的名稱，借以說明它與交感神經系統的密切關系。
②松果體。有豐富的交感神經末梢。其降黑素分泌的晝夜節律，就是光線作用於視網膜細胞後，經視神經纖維，通過中樞某些核團與交感神經節前神經元聯系的結果。有人稱松果體為神經—內分泌轉換器，以說明松果體的活動與神經系統的密切關系。
③胰島。其中有四種內分泌細胞(A、B、D、F)。數量較多的為B細胞，分泌胰島素；其次為A細胞，分泌胰升血糖素。胰島中的迷走神經及交感神經對二者均有調節作用；迷走神經使前者分泌增多，後者分泌減少；而交感神經則使前者分泌減少，後者分泌增多。但胰島A細胞的最重要調節者是血糖水平，此外，還有激素等調節作用，因此，神經對胰島的調節並不是主要的。
下丘腦對神經垂體的調節 下丘腦視上核及室旁核的神經元是神經內分泌細胞，它們的胞體合成的抗利尿激素及催產素通過神經軸突（下丘腦—垂體束）運送至軸突末梢（在神經垂體內）。當血漿晶體滲透壓升高或循環血量減少時，視上核神經元興奮，動作電位的頻率增快，傳導到軸突末梢時，使末梢釋放抗利尿激素增多；而臨產或分娩時對產道的刺激作用，以及哺乳時嬰兒吸吮乳頭的刺激作用，則主要引起室旁核神經元興奮，動作電位頻率增加，傳導到軸突末梢時，使末梢釋放催產素增多。神經垂體實際上不是內分泌腺，而是下丘腦神經內分泌細胞釋放它們的激素的部位。
下丘腦對腺垂體及其靶腺的調節 下丘腦對腺垂體的調節是神經系統調節內分泌系統的重要途徑。它們之間有特殊的門脈系統──垂體門脈系統，下丘腦某些神經內分泌細胞的軸突末梢與垂體門脈系統的毛細血管網接觸，這些都是下丘腦調節腺垂體的結構基礎。下丘腦的神經內分泌細胞能產生和分泌神經肽（多種促進或抑制腺垂體分泌的激素），進入門脈系統輸送至腺垂體，促進或抑制腺垂體相應的內分泌細胞的分泌活動，改變腺垂體促甲狀腺激素、促腎上腺皮質激素和促性腺激素（卵泡刺激素和黃體生成素）的分泌水平，並從而引起甲狀腺、腎上腺皮質和性腺（睪丸或卵巢）的內分泌的改變。通常將這一調節途徑稱為下丘腦—垂體—靶腺軸。
下丘腦的這一調節作用是受神經系統其他部位調節的。形態學上已證實中腦、邊緣系統及大腦皮質等處發出纖維，到達下丘腦的上述神經內分泌細胞，並與它們構成突觸聯系。因此可認為，下丘腦的這些神經元具有將大腦等處來的神經信息轉化為內分泌激素的換能作用。
長久以來，人們曾註意到神經系統活動引起腺垂體分泌變化的事實，例如鴿子見到鏡子中自己的形象而引起排卵，精神緊張時腎上腺皮質分泌增多，環境改變、情緒焦慮可引起婦女月經失調，嚴重精神創傷則引起甲狀腺功能亢進等，這均可能是高級神經活動通過下丘腦—垂體—靶腺軸作用的後果。
當機體受到意外刺激，如劇烈的環境溫度變化、缺氧、失血和劇痛等情況時，腎上腺皮質激素分泌增多（應激反應），腎上腺髓質分泌也增多（“應急”反應），這有助於抗體對付有害刺激、增加抵抗力，以調動全身交感系統活動，使代謝增強以滿足機體的能量需要，這些重要活動，一方面是通過下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸的作用，另一方面是通過交感—腎上腺髓質系統作用的後果。
內分泌腺對神經系統發育及功能的影響 內分泌腺分泌的激素對神經系統的作用如下：①對下丘腦肽能神經元活動的反饋調節。甲狀腺、腎上腺皮質、性腺的激素及腺垂體的促激素和其他激素，對下丘腦神經內分泌細胞釋放調節肽激素均有反饋作用。其中多數為負反饋影響，但性激素對下丘腦還有正反饋作用。②對機體本能活動的調節。例如性激素對性行為的影響。③對神經系統發育及活動的影響。甲狀腺激素是正常腦發育不可少的因素。若幼年時甲狀腺功能低下，則神經系統發育不良，智力低下。成年甲狀腺功能亢進患者的神經興奮性異常增高，對刺激敏感，容易激動。而甲狀腺功能低下時，機體出現相反的表現，對環境淡漠，反應差。④內分泌引起的代謝變化對神經系統的作用。例如胰島素過多引起的低血糖對腦功能有明顯的影響，嚴重時可引起低血糖昏迷。胰島素過低引起的糖及其他物質代謝障礙也可引起糖尿病昏迷等。