Эпифиз (шишковидная железа, или верхний мозговой придаток) представляет собой дорсальный вырост промежуточного мозга. В эволюции впервые он появляется у круглоротых в виде специализированного светочувствительного образования под кожей в теменной области головы. У некоторых рыб и низкоорганизованных пресмыкающихся эпифиз характеризуется значительными размерами, сложностью строения и имеет вид пузырька. Клетки последнего расположены ближе к коже, вытянуты в длину и образуют своего рода линзу. Клетки противоположной стороны эпифизарного пузырька имеют характер светочувствительных элементов, а сам орган получил название «третьего (или теменного) глаза». Последний связан с мозгом ножкой и расположен под поверхностью черепа. У некоторых видов над ним имеется теменное отверстие. Кожа, покрывающая теменное отверстие, депигментирована и образует так называемое теменное пятно. Вопрос о том, являются ли эти образования рудиментами когда–то функционировавших органов или же представляют собой эволюционную попытку развития третьего глаза, в настоящее время остается нерешенным.

Размеры и микроскопическое строение эпифиза у животных различных классов чрезвычайно варьирует. Так, у птиц эпифиз имеет отчетливое железистое строение, а в его паренхиме присутствуют фолликулы. У некоторых плотоядных животных и грызунов для эпифиза характерно сплошное паренхиматозное строение. В то же время у рогатого скота эта железа, по-видимому, состоит из нейроглии. У человека и человекообразных обезьян эпифиз является паренхиматозным органом. У человека он небольшой (5-8мм), красновато – серого цвета, конической формы. Располагается между задними концами зрительных бугров и соединен с промежуточным мозгом полой ножкой, которая отходит от основания железы и направляется к крыше III – го желудочка. Паренхима эпифиза состоит из так называемых пинеалоцитов и интерстициальных (глиальных) клеток. Пинеалоциты в основном располагаются в центре железы. Они многоотростчатой формы и их отростки заканчиваются расширениями на кровеносных капиллярах, а также переплетаются с отростками глиальных клеток. С возрастом в эпифизе появляются так называемый «мозговой песок» (фосфатные и карбонатные соли). Снаружи эпифиз покрыт соединительной тканью мягкой мозговой оболочки, образующей капсулу. От последней в паренхиму в зрелом возрасте железы врастают соединительнотканные трабекулы, которые к пожилому возрасту разделяют железу на дольки.

В соединительно - тканной строме эпифиза проходят кровеносные сосуды и сплетение симпатических волокон. Отток крови из железы осуществляется в вены сосудистого сплетения III – го мозгового желудочка и в сосуды, впадающие в большую мозговую вену.

Пинеалоциты вырабатывают нейроамин – серотонин, который поступая в кровь, в них же превращается в мелатонин. Есть мнение, что он угнетает в гипоталамусе секрецию гонадолиберина и секрецию гонадотропных гормонов в аденогипофизе, вызывая тем самым подавление функций половых желез. У амфибий мелатонин вызывает сокращение меланофоров и кожа светлеет.

Следует отметить, что мелатонин синтезируется и секретируется преимуществено в ночные часы, а серотонин – преимущественно в дневные часы. Есть мнение, что эпифиз является одним из регуляторов циркадианных (околосуточных) ритмов в организме