Preoptik çekirdek, hipotalamusun ön kısmında yer alır ve uyku-uyanıklık döngüleri, sirkadiyen ritimler ve hormonal salgıların düzenlenmesinde rol oynar. Preoptik çekirdeğin bazı işlevleri: Uyku-uyanıklık düzenlemesi: Ventrolateral preoptik çekirdek (VLPO), uyku ve uyanıklık arasındaki geçişleri düzenler. Hormonal salgılar: Dorsomedial hipotalamik çekirdek (DMH), melatonin gibi hormonların salınımını kontrol eder. Termoregülasyon: Medial preoptik bölge, vücut sıcaklığının kontrolünde rol oynar. Ayrıca, preoptik bölgenin lezyonları depresyon, anksiyete ve şizofreni gibi nörolojik ve psikiyatrik bozukluklarla ilişkilendirilmiştir.