Hormonii hipofizei posterioare sunt sintetizati in nucleii supraoptici si para-ventriculari ai hipotalamusului. Nucleii supraoptici produc in special, ADH, iar cei paraventriculari produc, in primul rand, ocitocina. Neuronii acestor nuclei conduc potentiale de actiune, au axoni si dendrite precum si sinapse, asemanatoare celorlalti neuroni. Ei fac legatura intre sistemul nervos si sistemul endocrin. Impulsurile sunt primite de la centrii nervosi superiori pe cale sanguina si prin lichidul cefalorahidian. Multi dintre axonii acestor neuroni trec prin trunchiul infundibular ca tract hopitalamo-hipofizar, indreptandu-se spre hipofiza posterioara. Hormonii sunt stocati in granule membranoase situate la extremitatile neuronilor din hipofiza posterioara. Potentialele de actiune transportate pe tractul hipotalamo-hipof izar spre aceste extremitati cresc permeabilitatea pentru calciu si, ca atare, concentratia de calciu intracelular. Ca urmare, are loc migrarea veziculelor cu hormon spre suprafata celulei, de unde acestia sunt eliberati prin exocitoza. Continuturile veziculelor secretoare intra in capilarele provenite din artera hipofizara inferioara.
Ca si alti hormoni proteici, ADH si ocitocina sunt sintetizati ca pre-prohormoni. ce contin fragmente numite neurofizine, clite in timpul migrarii spre hipofiza posterioara. ADH-ul este asociat cu neurofizina II, iar ocitocina cu neurofizina I. Prohormonul este impachetat intr-o granula secretoare si transportat din corpul celular al neuronilor spre hipofiza posterioara. Clijul ulterior al prohormonu-lui in neurofizina I si ocitocina, sau neurofizina II si ADH, are loc in timp ce granula secretoare este transportata spre hipofiza posterioara. Cand are loc secretia hormonala, continutul veziculelor secretoare este eliberat. culele contin cantitati echilente de hormon si neurofizina corespunzatore. Rolul fiziologic al neurofizinelor circulante nu a fost inca silit.
Pentru ca hormonii hipofizei posterioare sunt sintetizati mai curand in hipotala-mus decat in hipofiza, hipofizectomia nu intrerupe definitiv sinteza si secretia acestor hormoni. Imediat dupa hipofizectomie, secretia de hormoni scade. Dupa cate saptamani, capatul proxinal afectat al tractului hipotalamo-hipof izar pezinta modificari histologice in jurul extremitatilor nervoase, formandu-se pituicite. Dupa un timp, apar cuole secretoare si secretia se reia in terminatia proximala. Ea poate reveni chiar la lori normale.