L'ormone luteinizzante è una gonadotropina prodotta dalle cellule gonadotrope dell'adenoipofisi. E' una glicoproteina formata da due catene aminoacidiche, la subunità α, identica in FSH e LH e la sub-unità β, dotata di attività specifica.Sinergicamente con l'FSH, l'LH regola il processo di maturazione follicolare ed agisce nella seconda fase del ciclo mestruale definita luteinica. L'LH agisce sulle cellule della granulosa bloccando le mitosi, inducendo la steroidogenesi intrinseca che porta alla produzione del progesterone e inoltre prepara il follicolo alla rottura che si verifica durante l'ovulazione.Il razionale biologico del suo dosaggio combinato a quello dell'FSH per valutare la riserva ovarica risiede nell'osservazione che un alterato rapporto LH/FSH sia indice di ovaio policistico. Nelle pazienti affette dalla sindrome dell'ovaio policistico (PCOS) è presente un'alterata produzione di LH a livello ipofisario, che avviene in modo costante e senza le caratteristiche pulsazioni. Le concentrazioni sieriche di LH aumentano e dunque il rapporto LH/FSH diventa maggiore di 1. La costante liberazione di LH genera incapacità di aumentare la sua concentrazione a livello intraipofisario per creare il picco preovulatorio, e dunque le pazienti pur avendo una riserva ovarica ricca non ovulano in maniera ciclica.Il rapporto FSH/LH basale potrebbe rappresentare un ulteriore indicatore di risposta alla stimolazione ovarica nelle pazienti che si sottopongono a IVF, seppure la sua capacità predittiva sia limitata. Un elevato rapporto FSH/LH basale, anche con normale FSH, è considerato segno di ridotta riserva ovarica 90 . Il rapporto FSH/LH aumenta prima dell'innalzamento dei livelli di FSH e, anche associato a normali livelli di FSH basale, potrebbe predire una scarsa risposta alla stimolazione ovarica. Si ribadisce quindi l'utilità di far eseguire alle pazienti il dosaggio di FSH, LH ed estradiolo contemporaneamente.