L'FSH è un eterodimero composto da due glicoproteine. La sua struttura è affine all'LH, al TSH e all'hCG. Le due unità polipeptidiche che compongono il dimero FSH sono dette subunità alfa e beta. La subunità alfa è uguale per tutti gli ormoni LH, TSH e hCG, e contiene 96 amminoacidi. La subunità beta, invece, è specifica per ciascuno e nel caso dell'FSH contiene 118 amminoacidi e viene detta FSHB. Tale subunità si rende fautrice del legame con gli specifici recettori dell'FSH. La parte glucidica di questa glicoproteina è composta da fruttosio, galattosio, mannosio, galattosammina, glucosammina e acido sialico, quest'ultimo responsabile della emivita in circolo dell'ormone (3-4 ore).