月经周期的调节主要通过下丘脑、垂体和卵巢的激素作用，称为 下丘脑-垂体-卵巢轴。此轴又受中枢神经系统控制。

1、下丘脑：分泌促性腺激素释放激素（GnRH），其作用是促进垂体合成、释放卵泡刺激素和黄体生成素。

2、垂体：分泌卵泡刺激素（FSH），其作用是促进卵泡周围的间质分化成为卵泡膜细胞，使颗粒细胞增生。分泌黄体生成素（LH），作用于泡膜细胞，使之合成性激素。

3、卵巢：分泌雌激素、孕激素及少量雄激素，维持女性生理功能。

（1）卵泡期：在前次月经周期的卵巢黄体萎缩后，雌孕激素水平降至最低，对于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，促进卵泡逐渐发育，在少量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，对于下丘脑的负反馈作用增强，抑制下丘脑GnRH的分泌，使垂体FSH分泌减少。随着卵泡逐渐发育成熟。雌激素出现高峰，对于下丘脑产生正反馈作用，促使垂体释放大量LH，出现高峰，FSH同时亦形成一个较低的峰，大量LH与FSH协同作用，是成熟卵泡排卵。

（2）黄体期：排卵后，循环中LH和FSH均急速下降，在少量LH和FSH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，排卵后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和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的支持，发生坏死脱落，从而月经来潮。孕激素、雌激素减少解除了对下丘脑、垂体的负反馈抑制，FSH和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。