Гипоталамус является наиболее существенной структурой в центральной нервной системе , отвечающей за передачу и интеграцию ощущений голода и насыщения . Двустороннее разрушение небольших участков ткани в вентромедиальной области гипоталамуса приводит к крайней тучности экстпериментальных животных как следствию избыточного потребления пищи. Разрушение более латеральных участков, напротив, может вызвать отказ от пищи и в конце концов голодную смерть . Предполагают, что обработка информации о голоде и насыщении локализована в двух гипоталамических центрах: в вентромедиальном центре насыщения, разрушение которого приводит к растормаживанию латерального центра голода и, следовательно, избыточной еде, и в латеральном центре голода, разрушение которого вызывает ощущение постоянного насыщения и отказ от пищи.

В настоящее время очень мало известно о значении других структур мозга для регуляции потребления пищи . Вероятно, большое значение имеет лимбическая система и связанные с ней участки коры головного мозга .