月经周期受到下丘脑-垂体-卵巢轴的调控。

下丘脑神经内分泌细胞产生的促性腺激素释放激素（GnRH）使腺垂体促性腺细胞分泌FSH和少量LH入血。FSH可以促进卵巢的卵泡生长、成熟并分泌大量雌激素，雌激素可使子宫内膜转入增生期。

当血中雌激素达到一定浓度时，对下丘脑和垂体产生反馈作用，抑制FSH分泌，促进LH分泌。当FSH和LH水平达到一定比例时，卵巢排卵并形成黄体。黄体生成后分泌雌激素和孕激素，使子宫内膜进入分泌期。

当孕激素增加到一定浓度时，当血中孕激素增加到一定程度时，反馈作用于下丘脑和垂体，抑制LH的释放。黄体退化，血中雌激素和孕激素减少，子宫内膜进入月经期。 

月经期血液中雌激素和孕激素减少，负反馈作用于下丘脑和腺垂体，使GnRH和FSH分泌增多，卵泡又开始生殖发育，重复另一个周期，如此周而复始。