Οι γυναίκες με υποθυρεοειδισμό έχουν χαμηλές συγκεντρώσεις οιστραδιόλης λόγω μειωμένης ηπατικής παραγωγής (SHBG), αλλά διατηρούν φυσιολογικά επίπεδα ελεύθερης οιστραδιόλης. Η έκκριση των ανδρογόνων είναι επίσης μειωμένη, ενώ η τεστοστερόνη μεταβολίζεται εκλεκτικά περισσότερο προς την ανδροστενδιόνη αντί της ανδροστερόνης (το αντίθετο παρατηρείται στον υπερθυρεοειδισμό). Η οιστραδιόλη και η οιστρόνη μεταβολίζονται προς οιοτριόλη με ελάττωση της 2-υδροξυοιστρόνης και του μεταβολίτη της 2-μεθυ-οιστρόνης. Οι υποθυρεοειδικές γυναίκες παρουσιάζουν μειωμένη κάθαρση της ανδροστενδιόνης και της οιστρόνης και αύξηση της αρωματοποίησής τους στους περιφερικούς ιστούς, αύξηση της κάθαρσης της οιστριόλης, μείωση της κάθαρσης των 2 οξυγονωμένων οιστρογόνων. Οι αλλαγές αυτές στον μεταβολισμό των στεροειδών αναστέλλονται με την αποκατάσταση του ευθυρεοειδισμου.
Πιστεύεται ότι αυτό οφείλεται σε διάχυση της παραγωγής της TSH προς την παραγωγή γοναδοτροφινών από την υπόφυση, που οδηγούν σε πρόωρη έκκριση οιστρογόνων από τις ωοθήκες, με επακόλουθη διέγερση του ενδομητρίου και πρώιμη εμφάνιση έμμηνης ρύσης. Τα επίπεδα της προλακτίνης (PRL) είναι αυξημένα λόγω της αύξησης της θυρεοτρόπου ορμόνης (TRH). Αφενός οδηγούν σε γαλακτόρροια και αφετέρου ευαισθητοποιούν τους ωοθηκικούς υποδοχείς της LH σε αυτή, με αποτέλεσμα αυξημένη απάντηση στην έκκριση οιστρογόνων και προγεστερόνης. Κατ’ αυτόν τον τρόπο η υπερπρολακτιναιμία ευαισθητοποιεί τις ωοθήκες στα χαμηλά προεφηβικά επίπεδα των γοναδοτροφινών.
Άρα υπάρχει διαταραχή στην ωοθυλακιορρηξία και στη υποστήριξη της ωχρινικής φάσης.
