Les follicules contiennent les ovocytes, formes embryonnaires des ovules. L'ovaire, stimulé par la FSH, sécrète alors des oestrogènes qui agissent sur la paroi de l'utérus et commencent à faire épaissir la muqueuse. Un follicule se développe plus rapidement que les autres. On l'appelle le follicule dominant.

Il empêche l'autre ovaire de produire un autre follicule dominant et les autres follicules de grandir et de produire leurs ovocytes, puis il les oblige à devenir inactifs et à disparaître. À ce moment, l'hypophyse se met à produire une autre hormone, la LH, tandis que la production d'oestrogènes s'accélère. Le follicule dominant arrive à la surface de l'ovaire.

Phase 3 : l’ovulation (14 jours avant la fin du cycle)

L'enveloppe du follicule se déchire, l'ovule est expulsé : c'est l'ovulation. L'ovule est capté par les cils de la trompe de Fallope et avance à l'intérieur de la trompe. C'est là qu'il peut rencontrer des spermatozoïdes et être fécondé. Il migre ensuite dans l'utérus s’il est fécondé, sinon il est élimé lors des règles.

Phase 4 : l’épaississement de la muqueuse (14 jours)

Ayant libéré l'ovule, le follicule continue de grossir et constitue le corps jaune, qui fabrique alors la progestérone, tandis que la muqueuse s'épaissit pour accueillir l'ovule. Ce dernier fécondé, deviendra un oeuf puis un embryon. Non fécondé, il survit pendant un ou deux jours, puis il disparaît et la production d'hormones commence à diminuer. La muqueuse se détache alors des parois de l'utérus, provoquant les règles et le début d'un nouveau cycle.