外有結締組織被膜包繞。有大量無髓神經纖維，胞體位于丘腦下部。纖維之間有垂體細胞，大小形狀不一。是一種特殊的膠質細胞。組成神經垂體的大部分神經纖維，合起來形成丘腦下部垂體束，胞體主要位于視上核和室旁核。神經細胞胞體內和突起內都有深色顆粒，為從粗面內質網產生的激素——催產素與加壓素。