人体的渗透压（摩尔浓度渗透压，摩尔渗透压）感受器在下丘脑，主要功能是调节人体水平衡。当人体内水分过少时，渗透压（摩尔浓度渗透压，摩尔渗透压）感受器感觉到人体体内的渗透压升高，因而会分泌出较多的抗利尿激素，减少排尿，保持水分，人体水分过多时相反。
水的缺失可造成身体所有细胞的脱水，但经研究证明，只有下丘脑内的这一部分细胞才对脱水作专门的反应。脱水使这些细胞略为变形或皱缩，这种物理变化引起神经活动，促使脑垂体释放抗利尿激素，向肾脏发出从尿中重新吸收水分进入血液的信号，以稀释血液和体液中的化学浓度。向这一区域直接注入微量的食盐水，可起到类似于长期脱水的效果，引起动物饮入大量的水。
水盐调节中，下丘脑渗透压（摩尔浓度渗透压，摩尔渗透压）感受器感受到细胞外液渗透压升高，促进垂体释放抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，尿液浓缩。如果细胞外液渗透压（摩尔浓度渗透压，摩尔渗透压）降低，引起抗利尿激素合成和释放减少，使肾小管和集合管对水分重吸收减少，尿液稀释，属于负反馈调节。
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