Эндокринные железы у позвоночных животных играют гораздо более значимую роль в регуляции физиологических систем организма, чем у беспозвоночных. У разных классов позвоночных железы внутренней секреции имеют, за небольшим исключением, в общих чертах единый план строения и сходные функции. У них кроме основных желез внутренней секреции, таких как: гипофиз, эпифиз, надпочечники, щитовидная и паращитовидная железы, имеются смешанные железы, которые, помимо эндокринной, выполняют и другие функции. Это поджелудочная железа и половые железы (гонады). Кроме того, у человека гормональные вещества вырабатываются в ряде других органов, имеющих иные физиологические функции. Гормонообразующие клетки этих органов составляют так называемую диффузную эндокринную систему. Она представлена эндокринными клетками желудочно-кишечного тракта, сердца, легких, почек, печени и кожи. Основная масса таких эндокринных клеток (75 %) сосредоточена в эпителии пищеварительной системы.

Сейчас известно, что наряду с железами внутренней секреции, ряд сходных гормонов вырабатывают и клетки головного мозга. Например, такие гормоны, как энкефалины и эндорфины, образуются в центральной нервной системе и в островковых клетках поджелудочной железы. Энкефалины являются пентапептидами, которые, связываясь со специфическими участками опиатных рецепторов, оказывают обезболивающее действие. Эндорфины – полипептиды с морфиноподобным действием, тоже обладают способностью связываться с опиатными рецепторами. Являясь эндогенными медиаторами, энкефалины и эндорфины не вызывают привыкания.

Рецепторы клеток-мишеней, реагирующих на те или иные гормоны, представляют собой высокомолекулярные вещества, специфически связывающиеся с конкретным гормоном. Выделяют два класса рецепторов – мембранные и ядерные. Мембранные, как правило, – это рецепторы пептидных гормонов, а ядерные – рецепторы гормонов стероидной природы.

Реализация эффекта гормона в клетке-мишени происходит при помощи внутриклеточного второго посредника (подразумевается, что первый посредник – это сам гормон). Вторым посредником является многочисленный класс соединений. Они передают сигнал эффектору (исполнительные молекулы, опосредующие ответ клетки на сигнал). Ответы клеток-мишений крайне разнообразны. Это может быть изменение режима функционирования, стимуляция или подавление активности, перепрограммирование синтеза и т.д. Ответ клеток-мишений может выполняться на разных уровнях реализации наследственной информации: транскрипционном и посттранскрипционном.