Der Zyklus wird in 2 Phasen eingeteilt, die sich von den Veränderungen am Ovar (Eierstock) und am Uterus (Gebärmutter) herleiten.
Am Ovar heißt die erste Phase Follikelphase, die zweite Phase wird Lutealphase genannt.
Am Uterus wird die erste Phase als Proliferationsphase, die zweite Phase als Sekretionsphase bezeichnet.
Der Zyklus fängt definitionsgemäß mit dem ersten Tag der Regel an und endet mit dem Eisprung (Follikelsprung) bei dem ein sprungbereiter Follikel vom Ovar ausgestoßen wird und von der Ampulla tubae (Eileiter) aufgefangen wird. Dort wartet das Ei auf die sie befruchtende Spermazelle.
Findet eine Befruchtung statt, tritt eine Schwangerschaft ein. Die Follikelphase dauert im Idealfall 14 Tage, am 14. Tag findet der Eisprung statt. Die Dauer dieser Phase ist aber variabel, wohingegend die 2. Phase eine feste Dauer von 14 Tagen hat.
Auch eine Zyklusdauer von 35 Tagen kann noch normal sein, wenn der Eisprung am 21. Tag stattfindet und die Lutealphase eine normale Dauer von 14 Tagen hat.
Die erste Phase wird von Östrogen dominiert. Östrogen bewirkt den (Wieder-)Aufbau der in der Regelblutung ausgestoßenen Gebärmutterschleimhaut, das Einsprossen von Gefäßen und das Drüsenwachstum. Auch die Vaginalschleimhaut wird aufgebaut.
Am Gebärmutterhals (Zervix) bewirkt es eine Öffnung des Muttermundes und eine Zunahme der Menge und Spinnbarkeit bei gleichzeitiger Abnahme der Zähigkeit des Zervixschleims. Diese Veränderungen bereiten die Gebärmutterschleimhaut auf eine etwaige Schwangerschaft vor und sind Voraussetzung für eine Befruchtung der Eizelle durch eine Spermazelle nach dem Eisprung.
Am Ovar bewirkt Östrogen die Heranreifung von Follikeln. Durch negative Rückkopplung (s. positiver und negativer Feedback), sinkt der FSH-Spiegel. Es kommt zu einem Anstieg des LH-Spiegels. Hohe Progesteronspiegel bewirken zusammen mit LH den Eisprung.
Die Lutealphase oder auch Gelbkörperphase wird durch das vom Gelbkörper (der zurückgebliebene Eibalg) produzierte Progesteron bestimmt.
Die Gebärmutterschleimhaut wird zur Sekretion angeregt, Gefäße sprossen ein und wachsen in die Länge (Ausbildung von Spiralarterien) und es werden vermehrt Proteine und Glykogen eingelagert. Der Muttermund schließt sich wieder, der Zervixschleim wird wieder zäh und nimmt an Menge ab. Bei fehlender Befruchtung verödet der Gelbkörper nach genau 14 Tagen zum Corpus albicans (albicans bedeutet „weiß").
Die nachlassende Gelbkörperfunktion bewirkt die Abstoßung der Gebärmutterschleimhaut, dabei gehen die Gefäße zugrunde und es resultiert die Regelblutung als Zeichen der ausgebliebenen Schwangerschaft.