水平衡包括水的攝入與排出兩個方面，人體通過渴覺引起攝水，而排水則主要取決于腎的活動。損壞下丘腦可引致煩渴與多尿，說明下丘腦對水的攝入與排出調節(jié)均關系。

下丘腦控制攝入的區(qū)域與上述攝食中樞極為靠近。破壞下丘腦外側區(qū)后，動物除拒食外，飲水也明顯減少；刺激下丘腦外側區(qū)某引起部位，則可引致動物飲水增多但是，控制攝水的中樞在確切部位還不清楚，不同動物的實驗結果也不一致。

下丘腦控制排水的功能是通過改變抗利尿激素的分泌來完成的。抗利尿激素是由視上核和室旁核的神經(jīng)元（神經(jīng)分泌大細胞）合成的，神經(jīng)分泌顆粒沿下丘腦-垂體束纖維向外周運輸（軸漿運輸）而貯存于神經(jīng)垂體。以高滲鹽水注入動物的頸內動脈，醫(yī)學|教育網(wǎng)搜集整理則能刺激抗利尿激素的分泌；如注入低滲鹽水則抑制抗利尿激素的分泌。因此認為，下丘腦內存在著滲透壓感受器，它能按血液的滲透壓變化來調節(jié)抗利尿激素的分泌，此種感受器可能就在視上核和室旁核內。電生理研究觀察到，當頸動脈內注入高滲鹽水時，視上核內某些神經(jīng)元放電增多，這一事實支持滲透壓感受器就在視上核內的推測。一般認為，下丘腦控制攝水的區(qū)域與控制抗利尿激素分泌的核團在功能上是有聯(lián)系的，兩者協(xié)同調節(jié)著水平衡。