在我们头顶正中的深处，有一个豌豆大小的东西，形似松子，故名为松果体。长约1厘米，宽约0.6厘米，厚约0.4厘米，重0.2~0.3克。对这样一个小腺体，人们曾长期弄不清它究竟有什么作用。现在已经清楚，松果体是一个活跃的内分泌器官，主要分泌褪黑激素。此外，在松果体内还有大量的5-羟色胺和去甲肾上腺素，这些物质对控制生物的周日节律起重要作用。
松果体位于间脑之上，第三脑室的后端，借短蒂与间脑相连，所以又称之为脑上腺，呈扁圆锥形，以细柄连于第三脑室顶。在儿童中期发育至最高峰，一般在7岁后逐渐萎缩，成年后不断有钙盐沉着。
覆盖松果体的被膜就是软脑膜。含有丰富血管和无髓神经纤维的结缔组织自被膜伸入腺内，形成小隔，将腺分成许多不规则的小叶。小叶的实质是由松果体细胞核的神经胶原细胞组成。松果体细胞是构成松果体的主要成分。松果体细胞与神经内分泌细胞类似，细胞在小叶内排列成索，胞体呈圆形或不规则形，核大而圆，核仁明显，在银染色切片中，可见细胞具有突起，短而细的突起终止在邻近细胞之间，长而粗的突起多终止在血管周间隙。细胞质弱嗜碱性，常含脂滴。电子显微镜下可见大量的游离核糖体、少量粗面内质网，和广泛的不典型的滑面内质网。高尔基复合体较发达，可见少量滑面内质网和粗面内质网；胞质内还常见小圆形分泌颗粒，颗粒内含有细胞合成的褪黑激素。此外，胞质尚有一种称为突触带的结构，是由电子致密的杆状体周围的许多小泡组成。在低级动物，松果体作为光感受器，松果体细胞的突触带为突触前成分的组成部分；但在哺乳动物，则见突触小带分布于相邻松果体细胞相互接触处，或松果体细胞与细胞外间隙或脑脊液相接触的部位。因此，哺乳动物突触带系突触前成分的提法不能成立。突触带可能与化学介质的运输和释放有关。
神经胶原细胞为有长突起的细胞，位于松果体细胞索和血管之间。电子显微镜下，细胞内含有较多的内质网，并有少量游离的核糖体。一般认为它们属于星形胶质细胞。
小叶除上述两种细胞外，还可见到其他神经胶质细胞及肥大细胞。后者可能与松果体内含有多量的5-羟色胺有关。
褪黑激素可能是松果体的特殊激素，它在松果体细胞内合成并释放，能抑制腺垂体促性腺激素的释放，可以防止性早熟。如果在儿童时期松果体遭到破坏，则出现性早熟或生殖器官的过度发育。
目前认为松果体起生物钟作用。通过影响一些内分泌腺体（主要是性腺，还可能有垂体、甲状腺和肾上腺）的功能，来控制生物的周日节律。
由于松果体处于前后脑的关键部位，所以解剖学家卡里盎说它是人类思想通过脑腔的必经门户。德国科学家笛卡儿认为这是“灵魂所在之地”。也有人把它看成是“智慧库”。
后来，人们从生物进化的角度对它进行考察，认识到它本是动物的“第三只眼睛”。20世纪初，瑞典的解剖学家发现，金鱼和蛙的松果体内竟然具有对光敏感的结构，“第三只眼”的说法于是渐渐流传。此外，它还有调节体温、改变肤色等作用。它分泌的激素，可直接和间接影响人体的许多功能。
现代科学证明，黑暗环境会刺激松果体大量分泌一种名为“褪黑素”的化学物质，它能抑制生殖功能。有人认为，盲人的不孕症可能与松果体分泌功能过强有关。有些孩子的性早熟，也许正是松果体解除控制的缘故；相反，若分泌功能过盛，则可导致青春期延迟。已经证明，老年人睡眠少的原因，是褪黑素分泌不足造成的。有人认为，褪黑素还有提高免疫力、延缓衰老、防治孤独症和冠心病等多种作用。
松果体内有磷酸钙或碳酸钙沉淀的有机质，称为脑沙，在成人的松果体内常见脑沙，它是松果体细胞分泌物经钙化而成的同心圆结构，随年龄而增多，其作用至今尚不清楚。
意大利的一项最新研究表明，正常的松果体可能还有防癌作用。因为发现切除松果体后能促进某些肿瘤的生长。
松果体细胞分泌褪黑激素。褪黑激素的作用与黑素细胞刺激素相拮抗，可使皮肤褪色。在哺乳动物，褪黑激素具有抑制生殖腺发育的效应，主要是通过抑制垂体促性腺激素而间接影响生殖腺的活动。近年研究报道，褪黑激素的合成分泌不足，可能会引起睡眠紊乱、情感障碍、肿瘤发生等。给予外源性褪黑激素，具有抗紧张、抗高血压、抗衰老、抗肿瘤、增强免疫力和促进睡眠等效应。白天日照时，松果体几乎停止分泌活动，至夜间才分泌褪黑激素，故生物体能依外界的日照变化，有节奏地控制松果体的功能活动。哺乳动物松果体昼夜节奏性变化是受视交叉背侧的视交叉上核的调节；反之，松果体也影响视交叉上核的昼夜节奏变化。
现在让我们再来认识一下褪色素。1959年Lerner从牛松果体提取物中分离出一种能使青蛙皮肤褪色的物质，并命名为褪色素，其化学结构为5-甲氧基-N-乙酰色胺。在松果体内羟化酶、脱羟酶、乙酰移位酶及甲基移位酶的作用下，色氨酸转变为褪色素。松果体褪色素的分泌出现在明显的昼夜节律变化，白天分泌减少，而黑夜分泌增加。实验证明，大鼠在持续光照下，松果体重量变轻，细胞变小，合成褪色素的酶系活性明显降低，因而褪色素合成减少。反之，致盲大鼠或大鼠持续在黑暗环境中，将使松果体合成褪色素的酶系活性增强，褪色素的合成随之增加。摘除动物的眼球或切断支配松果体的交感神经，则褪色素分泌的昼夜节律不再出现，说明光与暗对松果体活动的影响与视觉和交感神经有关。刺激交感神经可使松果体活动增强，而β-肾上腺素能受体阻断剂可阻断交感神经对松果体的刺激作用。如毁损视交叉上核，褪色素的昼夜节律性分泌消失。所以视交叉上核被认为是控制褪色素分泌的昼夜节律中枢；在黑暗条件下，视交叉上核即发出冲动传到颈上交感神经节，其节后纤维末梢释放去甲肾上腺素，与松果体细胞膜上的β-肾上腺素能受体结合，激活腺苷酸环化酶，通过cAMP-PK 系统，增强褪色素合成酶系的活性，从而导致褪色素合成增加；而在光刺激下，视网膜的传入冲动可抑制交感神经的活动，使褪色素合成减少。褪色素对下丘脑—腺垂体—性腺轴与下丘脑—腺垂体—甲状腺轴的活动均有抑制作用。切除幼年动物的松果体，出现性早熟，性腺与甲状腺的重量增加，功能活动增强。人们早就发现某些性早熟男孩是因松果体肿瘤所致，因此认为松果体在青春期有抗性腺功能作用。正常妇女血中褪色素在月经周期的排卵前夕最低，随后在黄体期逐渐升高，月经来潮时达到顶峰，提示妇女月经周期的节律与松果体的节律关系密切。
松果体能合成促性腺释放激素（GnRH）和促甲状腺激素释放激素（TRH）及8精氨酸—缩宫素等肽类激素。在多种哺乳动物（鼠、牛、羊、猪等）的松果体内GnRH比同种动物下丘脑所含的GnRH量高4~10倍。有人认为，松果体是松果体能合成促性腺释放激素和促甲状腺激素释放激素的补充来源。
近年来还发现，褪黑激素具有加强中枢抑制、促进睡眠的功能。