女性激素系统的控制中心位于大脑(下丘脑和垂体),大脑确保产生激素的卵巢和接受激素调节作用的器官之间的协调。
 

下丘脑位于脑底部,不断接收来自大脑和身体其他部位的信息，并把这些信息转化成激素性化学“命令”(促性腺激素释放激素)，每隔一段时间就释放一些激素,通过静脉传达到腺垂体。心理紊乱、各种创伤都可以直接刺激下丘脑,而下丘脑可以把这些“感受”传递到整个女性生殖系统。
 

垂体位于下丘脑的下方,它指挥着卵巢、甲状腺和肾上腺等大部分腺体。垂体在下丘脑释放的促性腺激素释放激素刺激下,分泌两种对卵巢有直接作用的激素(促腺激素:卵泡刺激素和黄体生成素)。卵泡刺激素(FSH)促进包容着卵子的滤泡长大、成熟。黄体成素(H)促进排卵维持随后的黄体功能。这些促性腺激素密切配合,才能获得高质量的卵子和排卵。
 

卵巢是女性的性腺，主要功能是产生卵子和分泌女性激素,主要是雌激素、孕激素和少量雄激素。在中枢神经系统的下丘脑和垂体的调控下，卵巢发生周期性变化,伴随这一变化的还有子宫内膜周期性脱落及出血,即月经。规律性月经的出现是生殖功能成熟的标识。
 

以性成熟女性的一次月经周期为例，月经期,伴随内膜脱落和出血,子宫内膜功能层排出体外,在垂体分泌的卵泡刺激素(FSH)影响下,卵巢内卵泡开始发育,起初分泌雌激素量很少,至月经第7天,卵泡分泌的雌激素量迅速增长(卵泡期不分泌孕酮),到排卵前达到高峰。伴随雌激素水平的升高,子宫内膜逐渐增厚。雌激素能够促进子宫肌细胞增生和肥大，使子宫内膜腺体和间质增生、修复。雌激素使阴道上皮细胞增生和角化,宫颈口松弛、扩张,宫颈黏液分泌增加，为性生活的舒适度和精子在女性生殖道的运行提供支持。雌激素水平可以对下丘脑和垂体发生反馈调节。
 

排卵后由于卵泡液中雌激素释放到腹腔中,使循环中雌激素暂时下降,排卵前成熟的卵巢颗粒细胞在黄体生成素(LH)高峰的作用下黄素化,开始分泌少量孕酮,并继续分泌雌激素。
 

随黄体的发育，孕酮分泌逐渐增加，到排卵后7~8天黄体成熟时，雌激素形成又一高峰，孕激素分泌量达到高峰，此时如果没有发生妊娠，黄体逐渐退化、萎缩，雌孕激素水平逐渐下降，至月经期达到最低水平。如果排卵期有受精和胚胎形成,排卵后7天左右胚胎移行进人子宫腔,在子宫内膜发生种植,胚胎分泌的人绒毛膜促性腺素可维持黄体细胞功能,继续分泌雌激素、孕激素,两者起到维持妊娠的作用。
 

孕激素能兴奋体温调节中枢，使基础体温在排卵后升高0.3~0.5℃。孕激素能降低子宫平滑肌兴奋性,使增生期子宫内膜转化为分泌期,为受精卵着床做好准备。雌、孕激素促进女性生殖器和乳房发育,为妊娠做好准备,具有协同作用。两者又有拮抗作用,如孕激素限制雌激素引起的子宫内膜增生,使之转化为分泌期。另外，在子宫收缩、输卵管蠕动、宫颈黏液变化等方面,雌、孕激素均相互制约,维持着平衡。
 

女性的肾上腺和卵巢都能分泌少量雄激素。雄激素促进女性外生殖器、阴毛、腋毛生长,促进肌肉生长,刺激红细胞增生,并参与骨生长的调节。