後期(２週間)：下垂体前葉から生成、内分泌される性腺刺激ホルモンのうち主に黄体形成ホルモン luteneizing hormone (LH)が主役を担い、排卵後の卵胞内に残っている卵胞細胞に作用して黄体細胞に変化させます(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。

この時期、プロゲステロンの血中濃度は黄体形成ホルモン(LH)の生成、内分泌に負のフィードバックをかけています。

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