Luteinizing hormone (LH) dan follicle stimulating hormone (FSH) keduanya gonadotropin yang dibuat oleh bagian anterior kelenjar pituitari dan mengatur sekresi hormon seks untuk memodulasi ovulasi wanita dan perkembangan seksual pria; begitu erat hubungannya sehingga LH dan FSH sering disekresikan oleh sel yang sama persis di kelenjar. Kedua hormon juga merupakan glikoprotein dan memiliki struktur yang serupa: keduanya terdiri dari subunit alfa dan subunit beta. Hubungan lain adalah bahwa hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel menjalankan tugasnya dengan memicu tindakan utusan kedua setelah mereka mengikat reseptor sel di gonad.
Menjadi gonadotropin, hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel adalah pembawa pesan yang memicu gonad untuk melepaskan estrogen dan testosteron dan untuk menyelesaikan fungsi reproduksi tertentu. Dalam kasus wanita, FSH menyebabkan ovarium mengeluarkan hormon steroid seks estrogen dan memandu pematangan folikel telur; setelah folikel matang sepenuhnya, lonjakan LH menyebabkan folikel itu melepaskan ovum sebagai bagian dari ovulasi. LH dan FSH merangsang proses ovulasi ini setiap 28 hari; sel telur dapat dibuahi oleh sperma untuk reproduksi atau dikeluarkan selama siklus menstruasi wanita.
Metode kontrasepsi, seperti pil KB, memanfaatkan hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel untuk memanipulasi ovulasi dan menghindari kehamilan. Karena produksi LH dan FSH bergantung pada kadar estrogen yang cukup dalam tubuh wanita, pil KB berhasil menghambat kehamilan dengan menekan kadar estrogen dalam tubuh. Pada tingkat estrogen yang rendah, baik LH maupun FSH tidak akan diproduksi oleh kelenjar pituitari, sehingga membatasi pembentukan dan pematangan sel telur.
Sementara sebagian besar dikenal sebagai hormon reproduksi wanita, hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel keduanya penting dalam reproduksi pria karena mereka mengirim pesan ke sel-sel di testis. Pada pria, LH mempengaruhi sel Leydig untuk membuat dan melepaskan testosteron, hormon pria utama yang memandu perkembangan prostat dan karakteristik maskulin, seperti pertumbuhan rambut tubuh dan pertumbuhan otot. FSH, sementara itu, mempengaruhi produksi sperma dengan memicu sel Sertoli untuk membuat protein pengikat androgen. Protein ini kemudian mengikat testosteron dan hormon lain untuk menghasilkan sperma.
Ketika kadar hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel menurun karena usia atau meningkat karena penyakit, efek fisiologis dapat terjadi. Dengan penurunan LH dan FSH, ovulasi berhenti dan jumlah sperma yang layak berkurang. Jika gonad yang sakit tidak berfungsi atau dikeluarkan, LH dan FSH tidak dapat melakukan tugas umpan balik negatif, yang berarti mereka tidak dapat memberi sinyal ke kelenjar pituitari ketika hormon yang cukup telah disekresikan sehingga produksi dapat berhenti. Dalam kasus seperti itu, kelebihan hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel dapat menumpuk di aliran darah, menyebabkan tumor hipofisis.