Estradiol jest najsilniejszym rodzajem estrogenu i występuje zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet. Często określany jako E2, estradiol utrzymuje zdrowie narządów rodnych i ułatwia proces zapłodnienia u kobiet. U obu płci E2 odgrywa rolę w ochronie serca, kości i mózgu. Podczas gdy poziom estrogenu dramatycznie spada u kobiet po przejściu menopauzy, nieznacznie wzrasta u mężczyzn w starszym wieku. Estradiol został zatem powiązany z kilkoma chorobami, które mają tendencję do pojawiania się w późniejszym życiu.
Jako hormon płciowy E2 pełni kilka różnych funkcji w płodności kobiet. Po pierwsze, pomaga budować i chronić wyściółkę jajowodów, pochwy i macicy. Ta rola jest kluczowa, aby zarodek przyczepił się do ściany macicy. Wiele kobiet, które doświadczają problemów z płodnością, ma niski poziom estradiolu. Po drugie, E2 utrzymuje oocyty lub komórki jajowe w jajniku. Zdrowe oocyty prowadzą do zdrowych zarodków. W każdym okresie owulacji wybierany jest tylko najlepszy oocyt, który ma zostać uwolniony i ewentualnie zapłodniony.
Jako budowniczy tkanek, E2 wydaje się pomagać chronić kobiety przed chorobami serca, podnosząc poziom HDL, „dobrego” cholesterolu w organizmie. Kiedy poziom hormonów spada u kobiet po menopauzie, wzrasta ryzyko chorób serca. E2 pomaga również chronić gęstość kości zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet, uczestnicząc w systemie informacyjnym, który hamuje zbyt szybki wzrost komórek odpornościowych w kości. Jeśli pozwoli się na wzrost większej ilości komórek odpornościowych, mogą one zablokować wchłanianie wapnia w kości. To dlatego mężczyźni z niższym poziomem tego hormonu w swoim organizmie są bardziej podatni na złamania szyjki kości udowej.
Rak jest również powiązany ze zmieniającymi się poziomami E2 zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet. W przypadku mężczyzn, których produkcja estradiolu wzrasta wraz z wiekiem, hormon ten przynajmniej częściowo odpowiada za wyższe ryzyko raka prostaty. U kobiet estradiol został powiązany z rakiem piersi i endometrium, rakiem wyściółki macicy. Starsi mężczyźni tracą ochronę przed E2 wraz ze zmianą równowagi hormonalnej. Poziom testosteronu krążącego w ich systemach nie jest już wystarczający do blokowania nadmiernych poziomów E2. Kobiety, które przestały miesiączkować, a tym samym zrzucić endometriozę, również przestały wydalać nadmiar estradiolu. Mimo że ogólnie wytwarzają niższy poziom hormonu, z czasem może on narastać. Niektórzy mężczyźni i kobiety decydują się na terapię hormonalną, aby zmniejszyć ryzyko zachorowania na te choroby.