Neurosecretie is wanneer zenuwcellen hormonen maken, opslaan en afgeven.
Het hormonale systeem van het lichaam wordt bijna volledig gecontroleerd door het centrale zenuwstelsel. Normaliter gebeurt dit door zenuwimpulsen langs axonen naar een klier te zenden. Sommige speciale zenuwcellen kunnen echter zelf hormonen maken, en deze afleveren aan klieren die als opslagorgaan fungeren. De neuronen van het neuro-endocriene systeem zijn groot; het zijn minifabriekjes voor de productie van secretorische producten. Deze cellen worden neurosecretoire cellen genoemd, en zij maken neurohormonen.
De meeste neurohormonen worden afgescheiden door zenuwcellen in de hypothalamus van de hersenen en circuleren (hetzij onmiddellijk, hetzij na opslag) in het bloed. Zij zijn vergelijkbaar met normale endocriene cellen en klieren omdat zij zowel endocriene als niet-endocriene cellen reguleren.
Er zijn ook neuro-endocriene cellen in de bijnieren, die zich net boven de nieren bevinden. Zij worden chromaffinecellen genoemd en geven epinefrine (adrenaline) en norepinefrine (noradrenaline) af.