Os hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza (HPA) je niz dejanj in povratnih odzivov med hipotalamusom ter hipofizo in nadledvično žlezo. Os HPA pomaga pri uravnavanju temperature, prebave, imunskega sistema, razpoloženja, spolnosti in celotne energije. Prav tako ima veliko vlogo pri nadzoru reakcij na stres, bodisi fizični bodisi duševni.
Hipotalamus in hipofiza se nahajata v možganih; nadledvične žleze sedijo na vrhu ledvic. Hipotalamus nadzoruje lakoto, utrujenost, spanje in telesno temperaturo ter izloča hormone. Je tesno povezan s hipofizo, saj hormoni, ki jih izloča, spodbujajo ali zavirajo hipofizo, da izloča svoje hormone, ki prav tako nadzorujejo telesne funkcije. Nadledvične žleze poleg tega, da uravnavajo delovanje ledvic, sproščajo tudi hormone, ki so del odziva na stres.
Funkcija osi hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza je kompleksna in ima številne funkcije, večina pa se nanaša na uravnavanje učinkov stresa na funkcije telesa. Prvi korak v tem procesu se zgodi v hipotalamusu, ki kot reakcijo na stres sprošča hormon, imenovan kortikotropin sproščajoči faktor (CRF). Hormoni CRF nato stimulirajo hipofizo, ki nato sprošča adrenokortikotropni hormon (ACTH). Po drugi strani ACTH stimulira nadledvično žlezo, ki sprošča kortizol. Kortizol je med drugim odgovoren za upočasnitev vnetnega odziva imunskega sistema in uravnavanje krvnega tlaka.
Os hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza vzdržuje stvari v ravnovesju prek sistema pozitivnih in negativnih povratnih informacij. Odvisno je od količine kortizola v krvi, ravni stresa in cikla budnosti/spanja. Če na primer raven kortizola postane previsoka, se hipotalamus in hipofiza stimulirata in zmanjšata proizvodnjo hormonov, ki so sprožili proces, s čimer ohranjata telo v ravnovesju. Nenehni stres katere koli vrste lahko privede do disfunkcije HPA osi.
Številne težave, s katerimi je povezana os HPA, so motnje razpoloženja, kot so anksiozna motnja, bipolarna motnja in nespečnost. Prav tako je dejavnik pri sindromu kronične utrujenosti, fibromialgiji in izgorelosti. Stalni stres hipotalamo-hipofizno-nadledvične osi je lahko tudi dejavnik, ki prispeva k sindromu razdražljivega črevesja in alkoholizmu. Številne motnje razpoloženja se zdravijo z antidepresivi, ki delujejo tako, da uravnavajo os hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza.
Veliko raziskav je bilo narejenih o osi HPA in njenem odnosu do stresa, tako fizičnega kot duševnega. Ena od zanimivosti raziskave je, da jo je mogoče izvesti na številnih različnih živalih, ne samo pri ljudeh. Os hipotalamus-hipofiza-nadledvična žleza je pravzaprav skupna vsem sesalcem, pa tudi nekaterim drugim vretenčarjem.