子宫内膜的周期性变化受下丘脑-垂体-卵巢轴的调节。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，通过血液循环作用于靶器官卵巢。FSH可促进卵泡生长、成熟并分泌大量雌激素。卵巢分泌的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，对下丘脑和腺垂体产生反馈作用，抑制FSH的分泌，促进LH的分泌。当LH和FSH的水平达到一定比例关系时，卵巢排卵并形成黄体。黄体产生孕激素和雌激素，使子宫内膜进入分泌期。当血中的孕激素增加到一定浓度时，又反馈作用与下丘脑和垂体，抑制LH的释放，于是黄体退化，血中孕激素和雌激素减少，子宫内膜进入月经期。由于血中雌激素、孕激素的减少，反馈性地作用于下丘脑使腺垂体释放的FSH又开始增加，卵泡又开始生长发育，重复另一周期，如此周而复始。