La dopamina è il principale fattore che inibisce la secrezione di prolattina, legandosi ai recettori D2 dei lattotrofi. Ciò diminuisce la produzione di AMP ciclico, apre canali del potassio e diminuisce il flusso di calcio verso il citoplasma cellulare. Come conseguenza, la secrezione e trascrizione genica della prolattina sono più basse. I livelli di dopamina necessari per inibire la secrezione di prolattina sono, comunque, molto più alti di quelli trovati nel sangue dei capillari sistemici. Tuttavia, nel sangue che circola nei capillari situati nell'eminenza mediana (struttura anatomica di collegamento tra l'ipofisi e l'ipotalamo, dalla quale inizia la circolazione portale ipotalamo-ipofisaria) i livelli di dopamina sono più alti di quelli sistemici, visto che gli assoni dei neuroni che producono la dopamina (situati nel nucleo arcuato dell'ipotalamo) scaricano il loro contenuto direttamente su questi capillari, permettendo, quindi, che la dopamina venga concentrata nella circolazione ipofisaria. L'alta concentrazione di dopamina nella circolazione ipofisaria permette all'ipotalamo di generare un tono inibitorio sulla produzione di prolattina, rendendo questo l'unico ormone ipofisario che è regolato tramite un tono inibitorio ipotalamico. Ciò può essere dimostrato da esperimenti in cui l'ipofisi di ratti è trapiantata ad un'altra regione del corpo e, quindi, viene irrigata da capillari sistemici (non ipofisari). Come detto prima, il sangue della circolazione sistemica ha una concentrazione di dopamina molto più bassa di quello ipofisario, che non è capace di mantenere il tono inibitorio ipotalamico sulla secrezione di prolattina, che aumenta in questa situazione.