神经激素是下丘脑分泌五种与性行为有关的神经激素：促卵泡激素释放激素(SFH-RH)、促黄体激素释放激素(LH-RH)、催乳激素释放激素(PRH)、催乳激素释放抑制激素(PIH)和催产素(OX)。这些神经激素主要存在于下丘脑的正中隆起、视前区、弓状核、视上核、旁室核等。它们或是通过垂体门脉系统的血液作用于垂体前叶，或是直接沿神经元轴突从下丘脑直接达垂体后叶分泌到血液中。后三种下丘脑神经激素与雌性动物的生殖行为有关；前两种作用于垂体前叶的下丘脑神经激素，与动物的求偶行为有关。