子宮內膜的厚度隨著月經來潮而有規律地變化，並不是恆定的。子宮內膜分為兩層，基底層和功能層。基底層在月經週期中不受卵巢激素變化的影響，在月經期間保持不變；功能層受卵巢激素的影響，有周期性變化，在月經期間壞死後脫落。因此，子宮內膜的厚度會隨著月經週期呈現週期性變化。
以28天的月經週期為例，子宮內膜的週期性變化一般可分為三個階段：月經期、增殖期和分泌期。月經週期的前l至4天為月經期，此時孕激素髮揮作用，子宮內膜出現分泌反應。第5至14天，當卵泡發育和成熟時，是增殖期，此時子宮內膜和間質細胞處於增殖狀態。在最後的分泌期，雌激素和孕激素水平的下降導致子宮內膜的前列腺素合成被激活，刺激子宮肌層的收縮，引起子宮內膜功能層的小螺旋動脈持續痙攣，子宮內膜血流減少。此時子宮內膜厚度可達到8-10毫米。
