È un ormone sintetizzato dalle ovaie, dalla placenta e dal corpo luteo. Nella donna, viene secreto in quantità modesta dall'ovaio nella seconda metà del ciclo mestruale; dopo l'ovulazione, detta appunto fase luteale (luteinica) o progestinica, il corpo luteo ne produce quantità elevate. Da quel momento il progesterone esercita la sua azione principale, permettendo la creazione delle condizioni adatte alla fecondazione della cellula uovo e al suo annidamento nella mucosa uterina (endometrio), eventi che segnano l'inizio della gravidanza.