月经周期的第15-28日，即月经来潮前半个月左右，是子宫内膜分泌期，与卵巢周期中的黄体期相对应。此时黄体分泌的孕激素、雌激素使子宫内膜持续增厚，子宫内膜厚且松软，含有丰富的营养物质，有利于受精卵着床发育。子宫内膜的分泌期可分为三个阶段：
1、分泌早期：月经周期的第15-19日。这段时间内，子宫内膜持续增厚，超过5mm;子宫内膜腺体变得更长，呈明显弯曲的状态;子宫内膜间质水肿，螺旋小动脉继续增生、弯曲。
2、分泌中期：月经周期的第20-23日。子宫内膜比之前变得更厚，呈锯齿状。此时，血液中的许多重要的免疫球蛋白和上皮细胞分泌的结合蛋白结合，进入子宫腔内。子宫内膜间质更加疏松、水肿，螺旋状小动脉进一步增生并卷曲。
3、分泌晚期：月经周期的第24-28日。现在是月经来潮前期，子宫内膜此时呈海绵状，厚度达到10mm;子宫内膜间质更疏松，呈水肿状态。
月经期间，子宫内膜脱落变薄。在月经周期的第1-4日，在孕酮和雌激素撤退的影响下，子宫内膜的海绵状功能层从基底层脱落。来月经前24小时，子宫内膜的螺旋动脉出现节律性收缩及舒张，造成强烈的血管痉挛性收缩，导致远端血管壁及组织缺血坏死、剥落，脱落的子宫内膜碎片及血液一起从阴道流出，即月经来潮。
月经周期的第5-14日，即月经刚结束的时候，是子宫内膜的增殖期。此期与卵巢周期中的卵泡期相对应。在雌激素的作用下，子宫内膜呈增殖性变化。在这段时间内，子宫内膜从0.5mm增生至3-5mm。
增殖期可分为早、中、晚三个阶段：
1、增殖早期：月经周期的第5-7日。这段时间内子宫内膜很薄，只有1-2mm;子宫内膜间质致密，间质细胞呈星形，间质中的小动脉较直、壁薄。
2、增殖中期：月经周期的第8-10日。子宫内膜腺上皮细胞增生活跃，细胞呈柱状，开始分裂。子宫内膜间质有明显的水肿症状。
3、增殖晚期：月经周期的第11-14日。子宫内膜进一步增厚，达到3-5mm，内膜表面高低不平，略呈波浪状。子宫腺上皮变为高柱状，间质细胞相互结合呈网状，子宫内膜组织内水肿明显。