Altri nove nuclei ipotalamici (anteriore, sopraottico, paraventricolare, periventricolare, arcuato, soprachiasmatico, premammillare, dorsomediale e ventromediale) presentano dei neuroni detti parvocellulari, dai quali si dipartono i relativi assoni che vanno a terminare con bottoni sinaptici su capillari infundibolari, e permettono in tal modo il controllo della adenoipofisi (ipofisi anteriore). Questo meccanismo di tipo vascolare è detto sistema portale ipotalamo-ipofisario, e si attua tramite il rilascio da parte dell'ipotalamo dei cosiddetti "fattori di rilascio" (RH) (ad esempio il TRH per la tireotropina, il GnRH per la gonadotropina, il CRH per l'ormone adenocorticotropo, e il GHRH per il fattore della crescita), ma anche di "fattori di inibizione" (IF) che vengono riversati nei capillari. Intercettati dall'ipofisi, essi controllano la produzione e il rilascio dei corrispondenti ormoni ipofisari, i quali agiscono a loro volta sulla secrezione degli ormoni secreti dagli organi bersaglio.