Magnocellular neurosecretory cells are large neuroendocrine cells within the supraoptic nucleus and paraventricular nucleus of the hypothalamus. Występują również w mniejszej liczbie w grupach komórek pomocniczych pomiędzy tymi dwoma jądrami, z których największe jest jądro okrężne (nucleus circularis). Istnieją dwa rodzaje magnokomórkowych komórek neurosekrecyjnych, komórki produkujące oksytocynę i komórki produkujące wazopresynę, ale niewielka liczba może produkować oba hormony. Komórki te są neuronami neuroendokrynnymi, są elektrycznie pobudliwe i generują potencjały czynnościowe w odpowiedzi na stymulację dośrodkową.
Magnokomórkowe komórki neurosekrecyjne u szczurów (gdzie neurony te były najszerzej badane) w zasadzie mają pojedynczy długi akson wargowy, który wystaje do tylnej części przysadki. Każdy akson daje początek około 10 000 zakończeń neurosekrecyjnych i wielu zgrubieniom aksonalnym, które magazynują bardzo dużą liczbę pęcherzyków zawierających hormony. Te pęcherzyki są uwalniane z aksonów i zakończeń nerwowych przez egzocytozę w odpowiedzi na wejście wapnia przez kanały jonowe bramkowane napięciem, co ma miejsce, gdy potencjały czynnościowe są propagowane w dół aksonów.
Komórki mają zazwyczaj dwa lub trzy długie dendryty, które również zawierają duże rozszerzenia i bardzo dużą gęstość pęcherzyków zawierających hormony. Oksytocyna i wazopresyna mogą więc być uwalniane w mózgu z tych dendrytów, jak również do krwi z zakończeń w tylnej części przysadki mózgowej. Uwalnianiu oksytocyny i wazopresyny z dendrytów nie towarzyszy jednak konsekwentnie wydzielanie obwodowe, ponieważ uwalnianie dendrytyczne jest regulowane w odmienny sposób. Uwalnianie dendrytyczne może być wyzwalane przez depolaryzację, ale może być również wywołane przez mobilizację wewnątrzkomórkowych zapasów wapnia. Dendryty otrzymują większość wejść synaptycznych od neuronów aferentnych, które regulują neurony magnokomórkowe; typowo neuron magnokomórkowy otrzymuje około 10,000 synaps od neuronów aferentnych.