FSH, sau hormonul foliculostimulant, este produs de celulele cunoscute sub numele de gonadotrofe situate în glanda pituitară la baza creierului. Hipofiza secretă FSH ca răspuns la un hormon cunoscut sub numele de GnRH sau hormon de eliberare a gonadotropinei. GnRH este eliberat dintr-o altă parte a creierului numită hipotalamus și călătorește în sânge către pituitară. După ce a fost secretat FSH, acesta stimulează testiculele sau ovarele să producă hormoni sexuali. În ceea ce se numește buclă de feedback negativ, prezența hormonilor sexuali în sânge determină o scădere a secreției de GnRH din hipotalamus și inhibă gonadotrofele din glanda pituitară să producă FSH, cu rezultatul că producția de FSH scade.
Împreună cu un alt hormon secretat de pituitară, cunoscut sub numele de hormon luteinizant sau LH, hormonul foliculostimulant este ceea ce este cunoscut sub numele de gonadotropină. Ca gonadotropine, atât LH cât și FSH au un efect asupra gonadelor, care sunt ovarele și testiculele. La femei, FSH afectează maturarea foliculilor ovarieni în care se dezvoltă ovule, iar la bărbați, FSH ajută la producerea spermatozoizilor. Atât FSH, cât și LH sunt produse în interiorul celulelor gonadotrope din glanda pituitară și fiecare constă dintr-o subunitate alfa și o subunitate beta. În timp ce subunitățile alfa sunt aceleași în ambii hormoni, subunitățile beta, care se leagă de receptori specifici, sunt diferite.
Spre sfârșitul unui ciclu menstrual și începutul următorului, foliculul rămas după ovulație, cunoscut sub numele de corpus galben, degenerează, iar producția sa de hormoni sexuali estrogen și progesteron scade. Această scădere a nivelului hormonilor sexuali stimulează hipotalamusul să secrete mai mult GnRH, iar creșterea GnRH determină pituitara să își mărească producția de FSH. FSH acționează apoi asupra foliculilor ovarieni, astfel încât aceștia să crească și să se maturizeze pregătiți pentru următorul ciclu. La bărbați, ajută la menținerea celulelor Sertoli, care sunt necesare pentru dezvoltarea spermatozoizilor.
La femei, după ce a avut loc sângerarea ciclului menstrual, producția de FSH continuă să crească, iar foliculii continuă să crească. La început, produc doar cantități mici de hormoni sexuali, dar, în cele din urmă, nivelurile cresc și începe un efect de feedback negativ, cu niveluri crescute de hormoni în sânge determinând o scădere a secreției de GnRH. Producția de FSH a hipofizarului scade în consecință, dar foliculul dominant, care va suferi ovulație, continuă să se dezvolte și secretă estrogen. Fără progesteron, estrogenul are un efect de feedback pozitiv asupra GnRH, iar nivelurile cresc până la un vârf la ovulație, cu un vârf corespunzător al secreției de FSH. Odată ce ovulația a avut loc, atât progesteronul, cât și estrogenul sunt secretați și nivelurile lor cresc până când este declanșat feedback-ul negativ, eliberarea de GnRH scade și producția de LH și FSH este scăzută încă o dată.