La phase lutéale débute lors de l'ovulation et dure en général 14 jours. Le follicule qui a libéré un ovocyte se transforme alors en corps jaune et va sécréter une hormone : la progestérone.
Par la suite, soit l'ovule est fécondé et le corps jaune va poursuivre la sécrétion de progestérone. Cette hormone est indispensable pour l'implantation de l’œuf fécondé dans l'utérus. Soit malheureusement l'ovule n'est pas fécondé et le corps jaune va dégénérer, la progestérone va chuter, entraînant une desquamation de la muqueuse utérine et de ce fait, les règles arrivent.