Sono quattro gli ormoni più importanti della gestazione: la gonadotropina corionica umana (HCG), il progesterone, gli estrogeni e la prolattina. Tali ormoni sono prodotti, nella prima parte della gravidanza, soprattutto dal corpo luteo gravidico, cioè da quello che rimane del follicolo (l'involucro che contiene la cellula uovo fino a momento della maturazione) dopo che è avvenuta l'ovulazione. Successivamente vengono prodotti dalla placenta, una volta che l'embrione si è ben impiantato nell'utero. Nell'ultima parte della gravidanza, anche il feto comincia a produrre ormoni che entrano in circolo nell'organismo materno.

La gonadotropina corionica umana (HCG) è un ormone prodotto esclusivamente in gravidanza e comincia a formarsi quando l'ovulo fecondato si è impiantato nell'utero, all'incirca tre giorni dopo l'unione tra lo spermatozoo e l'ovulo. Ha l'importante funzione di mantenere in vita il corpo luteo che, a sua volta, produce ormoni, in particolare il progesterone: questi crea un ambiente uterino adatto all'annidamento dell'ovulo fecondato ed è indispensabile per il corretto proseguimento della gravidanza. Dopo i primi tre mesi di gestazione il livello della HCG scende poiché la placenta è ormai in grado di produrre da sola una quantità sufficiente di ormoni, e non è più quindi necessario mantenere in vita il corpo luteo.

Il progesterone ha il compito di favorire il rilassamento della parete muscolare dell'utero, in modo da bloccarne le contrazioni e di impedire che l'ovulo fecondato venga espulso. Serve inoltre a impedire che il feto sia considerato estraneo dal corpo materno, evitandone il rigetto. Infine stimola l'utero a svilupparsi per permettere al feto di crescere.

Gli estrogeni fanno aumentare la velocità del flusso sanguigno nella placenta, garantendo un maggior apporto di sostanze nutritive al feto. Oltre a essere prodotti dalla placenta vengono formati anche nel fegato e nella ghiandola surrenale del feto, da dove poi passano nella placenta.

Gli estrogeni stimolano inoltre l'ipofisi, una ghiandola situata alla base del cervello, a produrre la prolattina, un ormone che ha lo scopo di preparare il seno all'allattamento e, dopo il parto, a stimolare la produzione del latte materno.