Il corpo luteo è il corpo solido che si forma nelle ovaie dopo che l'ovulo è stato rilasciato dalle tube di Falloppio, è cresciuto e si è diviso. Dopo l'ovulazione, il follicolo residuo si trasforma nel corpo luteo con l'aiuto di ormoni secreti dall'ipofisi. Questo corpo produrrà progesterone ed estrogeni per approssimativamente due settimane. Il progesterone gioca un ruolo chiave nel convertire l'endometrio proliferativo in un rivestimento accogliente per un eventuale impianto e per le prime fasi della gravidanza. Esso innalza anche la temperatura corporea da un quarto a mezzo grado centigrado, perciò le donne che misurano la temperatura giornalmente possono accorgersi che sono nella fase luteinica. L'ovulo, se sarà stato fecondato, viaggerà come blastula attraverso le tube di Falloppio fino alla cavità uterina e si impianterà 6 o 12 giorni dopo l'ovulazione. Poco dopo l'impianto, l'embrione segnalerà la propria esistenza al sistema materno. Un segnale precoce viene dato dalla gonadotropina corionica (HCG), ormone che si può misurare con un test di gravidanza. Esso ha un ruolo importante nel mantenere il corpo luteo "vivo" e capace di produrre ancora progesterone. Senza gravidanza (e quindi senza HCG) il corpo luteo scompare, e il livello di progesterone crolla. Ciò determina l'inizio di un nuovo ciclo mestruale.