Nas mulheres o hormônio folículo estimulante humano (FSH) estimula o crescimento folicular e, em associação com o LH, estimula a secreção de estrogênio e a ovulação. Após a ovulação, acredita-se que os hormônios FSH e LH sejam responsáveis pela transformação do folículo lacerado em um corpo lúteo e que influenciem a secreção de progesterona pelas células lúteas. Os níveis de FSH em circulação variam de acordo com o estradiol e a progesterona. Em um ciclo menstrual normal, verifica-se um ligeiro pico de FSH perto do fim da fase lútea. Isso dá início ao crescimento e à maturação dos folículos ovarianos. Em seguida, os níveis de FSH descem e permanecem baixos ao longo da fase folicular. No meio do ciclo, há um aumento do FSH. Após este aumento, a FSH é suprimida. Perto do final do ciclo menstrual, o ligeiro aumento de FSH inicia então a maturação folicular do ciclo seguinte. Nas mulheres que menstruam normalmente, as variações na duração dos ciclos são causadas pelas variações na duração da fase folicular. Nas mulheres em menopausa, os níveis de FSH aumentam em resposta à produção reduzida de estrogênios e progesteronas ovarianos. Como resultado, a ovulação e os ciclos menstruais diminuem até cessarem definitivamente. Nos homens, a FSH estimula a espermatogênese. Os níveis de LH e FSH humanos são normalmente determinados em investigações sobre anomalias menstruais, de fertilidade e desenvolvimento na puberdade tais como falência ovárica prematura, menopausa, distúrbios da ovulação e insuficiência pituitária. O coeficiente de LH/FSH tem sido utilizado como auxiliar no diagnóstico da síndrome do ovário policístico. Níveis baixos de LH e FSH podem indicar insuficiência pituitária, enquanto níveis elevados de LH e FSH associados a níveis reduzidos de esteroides gonadais podem indicar insuficiência gonadal. Níveis baixos de gonadotropinas são geralmente detectados em mulheres que tomam contraceptivos esteroides orais. Nos homens, níveis elevados de FSH e LH acompanhados de níveis baixos de esteroides gonadais podem indicar insuficiência testicular ou anorquia.