ペプチドホルモンおよびタンパク質ホルモンは、3個（チロトロピン放出ホルモンの場合）から200個以上（卵胞刺激ホルモンの場合）のアミノ酸残基からなり、1モル当たり31,000グラムという大きな分子量を持ちうる。下垂体から分泌されるホルモンはすべてペプチドホルモンであり、脂肪細胞からのレプチン、胃からのグレリン、膵臓からのインスリンも同様である。