Podczas fazy wydzielniczej macicy, hormon progesteron jest produkowany przez jajniki. Progesteron (podobnie jak estrogeny) wydzielany jest przez ciałko żółte (corpus luteum), które rozwija się z pęcherzyka Graafiego. Progesteron wydzielany przez ciałko żółte stymuluje dalsze odkładanie się komórek w endometrium macicy. Progesteron pobudza również gruczoły macicy do wydzielania substancji, które utrzymują endometrium w dobrym stanie i zapobiegają jego rozpadowi. Z tego powodu ta faza cyklu miesiączkowego nazywana jest fazą wydzielniczą.
Występowanie estrogenu i progesteronu we krwi hamuje produkcję FSH i LH z przysadki mózgowej, a poziomy FSH i LH zaczynają spadać.
Jeżeli jajeczko, które zostało poddane owulacji w jajowodzie, zostanie zapłodnione przez plemniki, rozwijająca się zygota zagnieżdża się w pogrubionym endometrium macicy, około siedem dni po owulacji. Stymuluje to endometrium do wydzielania ludzkiego gonadotropowego hormonu kosmówkowego (HCG). HCG podtrzymuje ciałko żółte w jajniku, tak że kontynuuje ono wydzielanie progesteronu. HCG jest wydzielany przez cały okres ciąży i utrzymuje wysoki poziom progesteronu we krwi, dzięki czemu endometrium nadal się zagęszcza, tworząc ostatecznie łożysko. Bez wysokiego poziomu progesteronu, endometrium zaczyna się rozpadać. W ciąży, rozpad endometrium spowodowałby poronienie.
Cykl menstruacyjny. Ilustracja autorstwa Hansa & Cassidy’ego. Courtesy of Gale Group.
Jeśli zapłodnienie nie nastąpi, ciałko żółte kurczy się, a poziom progesteronu we krwi spada, około 22 dnia w 28-dniowym cyklu. Bez progesteronu, endometrium degeneruje się i zostaje wydalone przez szyjkę macicy i przez pochwę.
.