FASE LUTEINICA, le cellule follicolari rimaste nell'ovaio, sotto effetto del LH, maturano andando a costituire il corpo luteo; quest'ultimo secerne sia estrogeni che progesterone, i quali abbassano rispettivamente i livelli di FSH ed LH impedendo lo sviluppo di un nuovo follicolo. Se l'ovocita non viene fecondato, dopo due settimane il corpo luteo degenera in corpo albicante, causando una caduta dei livelli di estrogeni e progesterone che porterà a un nuovo aumento di FSH ed
LH (e quindi di un nuovo ciclo ovarico). Se invece l'ovocita viene fecondato, grazie alla gonadotropina corionica (HCG) prodotta dall'embrione, il corpo luteo si mantiene attivo continuando a produrre estrogeni e progesterone fino a che tale funzione non verrà svolta completamente dalla placenta.