外有结缔组织被膜包绕。有大量无髓神经纤维，胞体位于丘脑下部。纤维之间有垂体细胞，大小形状不一。是一种特殊的胶质细胞。组成神经垂体的大部分神经纤维，合起来形成丘脑下部垂体束，胞体主要位于视上核和室旁核。神经细胞胞体内和突起内都有深色颗粒，为从粗面内质网产生的激素——催产素与加压素。