A ação das gonadotrofinas nas gônadas é mediada por receptores de membrana que ativam proteínas G e estimulam o AMPc.

A inibina, sintetizada nas células de Sertoli do testículo e nas células granulosas do ovário, inibe principalmente o FSH.

Na esteroidogênese gonadal participam algumas enzimas comuns à esteroidogênese adrenal.

O LH estimula sobretudo a esteroidogênese testicular e o FSH, a espermatogênese.

A secreção tônica do GnRH é um dos fatores determinantes do início da puberdade.