Взаимодействие организма с внешней и внутренней средами обеспечивается при помощи механизмов межклеточной коммуникации, представленной нервной и эндокринной системами. Нервной системе свойственно программирование быстрых процессов, эндокринной - более медленных.
Нервная и эндокринная системы, как регуляторные, накладываются друг на друга и перекрываются. Нервная система играет интегрирующую роль в регуляции многих эндокринных функций. Например, адреналин вырабатывается постганглионарными клетками мозгового слоя надпочечников, а вазопрессин, накапливающийся в задней доле гипофиза, синтезируется в гипоталамусе. В то же время многие нейромедиаторы (катехоламины, ацетилхолин, дофамин) сходны с гормонами по способам синтеза, высвобождения, транспорта и по механизму действия. Так, катехоламины в одних тканях играют роль нейромедиаторов, в других - гормонов, а отдельные метаболиты стероидных гормонов коры надпочечников моделируют функцию рецепторов гамма-аминомасляной кислоты в головном мозге.
Большинство эндокринных желёз развивается из эпителиальной ткани. Исключением являются тестостеронпродуцирующие клетки яичек и эстрогенпродуцирующие клетки фолликулов яичников, имеющие соединительнотканное происхождение. Кроме того, нейросекреторные клетки гипоталамуса дифференцируются из клеток нервной ткани. В эмбриогенезе ряд типов эндокринных клеток возникает из ганглиозной пластинки (нервной ткани), что также подтверждает тесную связь нервной и эндокринной систем. При патологических состояниях в эмбриогенезе клетки нервного гребня могут мигрировать в любой орган. Этим объясняется синдром эктопической продукции гормонов (например секреция паратиреоидного гормона и адренокортикотропного гормона злокачественными клетками при раке лёгкого) либо синдром множественной эндокринной неоплазии, когда в одной ткани вырабатывается несколько гормонов.