Vanligtvis upplever kvinnor betydande förändringar i nivåerna av hormoner under menstruationen. Vid denna tidpunkt upplever kvinnor vanligtvis en minskning av nivåerna av östrogen, som är det primära könshormonet för kvinnor, och progesteron, ett hormon som är viktigt vid både menstruation och graviditet. Under menstruationen produceras gonadotropinfrisättande hormon, vilket stimulerar frisättningen av follikelstimulerande hormon. Detta hormons frisättning verkar på en kvinnas äggstockar för att påbörja processen att producera ett ägg som kan befruktas efter ägglossningen.
Hormonerna östrogen och progesteron finns i olika nivåer under en kvinnas menstruationscykel. De är vanligtvis på de lägsta nivåerna när en kvinna menstruerar dock. Detta beror på det faktum att östrogen och progesteron spelar avgörande roller i utvecklingen av livmoderslemhinnan som tappas ut under menstruationen. Nedgången i nivåerna av dessa hormoner hjälper till att underlätta uppkomsten av menstruation.
Ett annat hormon som är aktivt under mens är det gonadotropinfrisättande hormonet. Detta hormon produceras som ett resultat av stimulering av hypotalamuskörteln, som är belägen i den del av en persons hjärna som styr inte bara hennes beteende, utan också hennes känslor. Denna körtel producerar och frigör också olika hormoner som påverkar hypofysen, som ligger längst ner i den mänskliga hjärnan. I synnerhet utsöndrar hypotalamuskörteln gonadotropinfrisättande hormon under en menstruation, vilket gör att hypofysen utsöndrar hormoner under menstruationen.
Hypofysen frisätter follikelstimulerande hormoner under menstruationen. Detta hormon börjar den fas där en kvinnas äggsäckar mognar. Så småningom stimulerar detta hormon också ökningen av östrogennivåerna som leder till en ökning av luteiniserande hormon senare i en kvinnas cykel. Denna ökning av luteiniserande hormon inträffar vanligtvis flera dagar efter att menstruationen har slutat och stimulerar att ett ägg spricker från en follikel. Denna händelse kallas ägglossning.
Ofta markerar förändringarna i hormoner under menstruationen en period av känslomässig förändring också. När östrogen- och progesteronnivåerna sjunker fram till menstruation upplever många kvinnor premenstruellt syndrom, som kännetecknas av humörsvängningar, trötthet, förändringar i aptit och libido och uppblåsthet. När en menstruation väl börjar mår dock många kvinnor bättre än de gjorde under den premenstruella fasen. Ofta känner kvinnor mer tillfredsställelse under denna fas och har färre känslomässiga fluktuationer. Denna känsla av lugn kan bero på normalisering av nivåerna av östrogen och progesteron.