（一）下丘脑分泌促性腺激素并释放激素
下丘脑弓状核神经细胞分泌的GnRH通过垂体门脉系统输送到腺垂体，调节垂体促性腺激素的合成和分泌。但GnRH的分泌受垂体促性腺激素和卵巢性激素的反馈调节，呈脉冲式释放。
（二）垂体
垂体在下丘脑分泌的GnRH的作用下，分泌促卵泡刺激素和黄体生成素，两者直接控制卵巢的周期性变化，促进卵泡的发育，刺激成熟卵泡排卵，促进排卵后的卵泡变成黄体，并产生雌、孕激素。
（三）卵巢激素的反馈作用
卵巢性激素对下丘脑GnRH和垂体促性腺激素的合成和分泌有反馈作用。小剂量雌激素对下丘脑产生负反馈，抑制GnRH的分泌，减少垂体的促性腺激素分泌。在卵泡期，随着卵泡发育，雌激素水平逐渐升高，负反馈作用加强，垂体释放FSH受到抑制，循环中FSH水平下降。而大剂量雌激素既可产生正反馈作用，又可产生负反馈作用。排卵前卵泡发育成熟，大量分泌雌激素，刺激下丘脑GnRH和垂体LH、FSH大量释放，形成排卵前的LH、FSH峰。排卵后，血液中雌激素和孕激素水平明显升高，两者联合作用，FSH和LH分泌又受到抑制。
（四）月经周期的调节机制（见图）
卵巢及子宫内膜月经周期性变化和激素水平关系示意图
1.卵泡期
在前次月经周期的卵巢黄体萎缩后，雌、孕激素的水平降至最低，对下丘脑及垂体的抑制解除，下丘脑又开始分泌GnRH，使垂体FSH分泌增加，促使卵泡发育，在FSH和少量LH的协同作用下，卵泡分泌雌激素。在雌激素的作用下，子宫内膜发生增生期变化，随着雌激素逐渐增加，对下丘脑的负反馈作用增强，抑制下丘脑GnRH的分泌。垂体分泌FSH减少。随着卵泡逐渐发育成熟，雌激素出现高峰，对下丘脑产生正反馈作用，促使垂体释放大量LH，LH出现高峰，FSH同时亦形成一个较低的峰，大量的LH与一定量的FSH协同作用，使成熟卵泡排卵。
2.黄体期
排卵后，循环中LH和FSH均急速下降，在少量LH及FSH的作用下,黄体形成并逐渐发育成熟。黄体主要分泌孕激素，使子宫内膜转变为分泌期。黄体也分泌雌激素并形成排卵后的雌激素高峰，即来自成熟黄体的分泌。由于大量孕激素和雌激素共同的负反馈作用，垂体分泌的LH及FSH相应减少，黄体开始萎缩，孕激素和雌激素的分泌也减少。子宫内膜失去性激素支持，发生坏死、脱落，从而月经来潮。孕激素、雌激素的减少解除了对下丘脑、垂体的负反馈抑制，FSH、LH分泌增加，卵泡开始发育,下一个月经周期又重新开始，如此周而复始。
