原始卵泡发育成初级卵泡与促性腺激素关系不大，是一种局部作用：初级卵泡的分泌物可刺激颗粒细胞增生；而后者的分泌物又可促进卵泡膜的形成。初级卵泡的直径达到80μm时，卵母细胞停止发育（见图）。
初级卵泡第二阶段发育始于月经周期黄体期早期， 持续到第三个周期卵泡期的末期才能形成成熟卵泡，历时70～85天，与精子生成时间大抵相同。在此期间，只有少量获得了FSH和LH受体的初级卵泡得以发育，卵泡期早期FSH水平升高，刺激上述初级卵泡中颗粒细胞分裂增殖，提高其芳香化酶的活性。 此酶可将由内膜细胞分泌并扩散到颗粒细胞的睾酮转化成雌二醇。
卵泡内局部高浓度的雌二醇可促进颗粒细胞的雌二醇和FSH受体数量增高， 进一步增加其对这两种激素的敏感性， 产生更多的E2。初级卵泡发育一旦开始， 就具有上述这种包括内分泌、旁分泌和自分泌调节机理的自我驱动机制，这是由腺垂体和卵巢精细协调的结果，使得“优势卵泡”以指数速度发育成熟。另外，还有两个重要因素在“优势卵泡”发育中起重要作用：
首先，FSH刺激颗粒细胞合成、分泌E2，使得血中E2水平在卵泡期的早期缓慢增加；E2通过负反馈作用于下丘脑和腺垂体，使FSH下降但LH仍可轻度升高；
其次，FSH可促进颗粒细胞和内膜细胞LH受体的生成，LH在卵泡期后半期的独特作用，是刺激卵泡壁中内膜细胞分泌大量的T，T的扩散通过基底膜到达颗粒细胞，作为合成E2的主要前体物质。
在这两种细胞的相互配合下，达到关键目标：产生足够高水平的E2以触发排卵。FSH的靶细胞-颗粒细胞依赖于LH的靶细胞-内膜细胞产生的睾酮转化成E2，这种转化是由芳香化酶催化的，其活性的增加是经FSH受体介导的跨膜信号传递系统的第二信使cAMP完成的。
两侧卵巢所接受到的FSH和LH的刺激是相同的。 为什么在每个月经周期只选择一个卵泡成熟排卵?对这种过程仍未完全了解。可能与初级卵泡开始发育时，某个卵泡的颗粒细胞具有更多的FSH受体和较高的芳香化酶活性，使得这个卵泡在早期发育中E2的生成超过其他卵泡有关。
排卵(ovulation)前LH和FSH分泌高峰是由E2的正反馈作用触发的。通常，E2对这两种促性腺激素的分泌是负反馈抑制效应；要转变为正反馈作用，E2在血中的浓度至少要达到200pg/ml，并保持两天以上才能实现。这种正反馈作用发生在下丘脑和腺垂体， 在高浓度E2作用下，下丘脑GnRH脉冲式分泌的频率和幅度极大地增加； 腺垂体对GnRH的反应性也超常加大，使LH分泌及血中水平达到顶峰。由此看来，下丘脑-腺垂体是在卵巢甾体激素的调控下，产生大量LH以触发成熟卵泡排卵，当血中LH水平达到顶峰12小时后发生排卵。其机理如下：
①LH降低卵泡液中卵成熟抑制肽的作用。卵细胞得以完成第一次减数分裂；同时抑制颗粒细胞的分裂增生； ②LH通过刺激P4的生成，增强卵泡中多种蛋白水解酶的活性； ③FSH也直接促进卵泡大量生成蛋白水解酶。因此，卵泡蛋白水解酶活性增加是卵泡壁破裂的主要原因。
黄体(corpus Luteum)的形成和功能的维持均受到LH的调节。排卵前LH分泌高峰加快了颗粒细胞的黄体化过程； 此后，较低水平LH可刺激黄体分泌大量的P4，此外，血管向黄体延伸也保证运输LH及合成P4的原料。若妊娠未能发生，在黄体期末期LH的下降不能被胎盘分泌的人胎盘绒毛膜促性腺激素替代，黄体将在排卵后第8-9天开始退化，内分泌功能在第14天完全终止，性甾体激素对下丘脑腺垂体的负反馈作用消失，使得下一个卵泡期开始，FSH水平上升。
卵泡发育的激素调节：
1.FSH刺激一组初级卵泡中颗粒细胞增生及E2分泌；
2.颗粒细胞产生的E2可促进自身FSH和E2受体的增加，这种自我驱动作用放大了这两种激素的效应；
3.FSH也可增加颗粒细胞LH受体的数量；
4.LH促进膜细胞的增生及睾酮的产生，后者扩散至颗粒细胞在芳香化酶作用下生成E2，此外，LH也可促进颗粒细胞P4的分泌；
5.由于膜细胞和颗粒细胞的协同作用，优势卵泡分泌大量的E2；
6.高水平的E2在P4的协同下，对腺垂体和下丘脑产生正反馈作用，导致排卵前LH和FSH高峰的出现。
在卵巢分泌的P4和E2的周期性变化影响下，子宫内膜也相应产生周期性的改变，因为子宫内膜是卵巢甾体激素最敏感的靶组织。
在月经周期开始时，子宫内膜菲薄，腺体稀少，腺泡腔狭窄，偶见细胞有丝分裂。月经出血停止后，血中E2含量逐渐升高，刺激子宫内膜增生，厚度可增加3～5倍；腺体细胞和基质细胞有丝分裂增加，腺体加长并出现弯曲， 供应子宫内膜的子宫螺旋动脉增生。构成子宫内膜增生期的特征性表现。卵巢排卵后，血中P4水平的升高极大地促进了子宫内膜变化。
产生了分泌期的特征：子宫内膜腺体更加弯曲，糖原含量增加；随着黄体期进展，腺泡细胞内含有糖原的囊泡从基底移向腔面，腺体分泌物显著增加； 基质出现水肿，螺旋动脉进一步增生并出现弯曲。 这些变化使子宫内膜能够接收受精卵的着床。若妊娠未发生，黄体退化导致血中P4和E2水平急速下降， 引起螺旋动脉痉挛性收缩， 造成子宫内膜缺血坏死及脱落，形成月经出血，称为月经期（见图）。由于经血含有大量的纤溶酶原及组织激活物，所以一般不凝固。