後期(２週間)：排卵後の卵胞内に残っている卵胞細胞が黄体細胞に変化します(黄体形成)。黄体細胞は主にプロゲステロンを生成、内分泌し、このホルモンの作用で子宮内膜の腺分泌が始まります。また、プロゲステロンは子宮内膜を維持する作用もあります。こうして子宮内膜は厚く、やわらかく、水分に富んだ、すなわち、受精卵の着床に適した状態になります。また、プロゲステロンは体温を上昇させる作用があります（既述）。そのため、黄体期では基礎体温は高くなります。