血清性腺激素測定可以測定男性和女性血液中性激素濃度，了解性腺疾病和性功能的變化。其血液濃度也存在著日內和日間變化，尤其是女性在青春期時變化更大，同時也要了解月經周期中每天的變化。所以一次檢查不一定能很好的說明問題，需要連續作動態觀察，或者進行必要的動態功能試驗。此外也要注意其他的干擾因素，如有甲亢、肝硬化時肝合成性激素結合球蛋白（SHBG）增多，血中睪酮、雌二醇總濃度升高，但能發揮作用的游離部分變化不大；而甲狀腺功能減低癥、極度營養不良可減少SHBG的合成，結果相反。女性用避孕藥時也會影響性激素的變化。常用的血清性腺激素測定有：
（1）男性睪酮：男性生殖系統功能正常有賴于下丘腦、垂體和睪丸間的相互關系。睪酮是男性體內主要的和唯一具有臨床意義的雄性激素。青春期睪酮分泌增加，其高水平一直持續到40歲，然后隨年齡緩慢下降。
在青年男性，睪酮的分泌有晝夜節律，分泌高峰約在上午8時，隨著年齡的增大，這種分泌節律消失。測定早晨的睪酮水平可以對男性睪酮水平下降的程度作出最好評價：
血循環中游離睪酮的比例很低，不到血總睪酮的2%.測定男性體內游離睪酮水平可代表生物活性睪酮水平的高低。
參考值：
男性青春期前 10～20ng／dl
成年男性 300～1000ng／dl
睪酮測定可以用做男性性功能減退或睪酮分泌不足的診斷；作為評價男性不育癥的方法之一。
（2）黃體生成素（LH）：可以預測排卵。在女性黃體生成素、醫|學教育網搜集整理卵泡刺激素和雌二醇相互作用下，促進卵巢激素的合成。黃體生成素的測定可用于預測排卵和排卵異常的診斷，但在口服避孕藥、超排卵藥、激素替代治療、卵巢切除術等時也可影響黃體生成素水平。
參考值：
青春期前：2～12mU／mL
成人： 4～20mU／mL
月經中期：＞30～200mU／mL
絕經后： ＞40～200mU／mL
（3）卵泡刺激素（FSH）：在婦女中，FSH通過直接作用于顆粒細胞上的受體而刺激卵泡的生長和成熟。和LH一樣，FSH滴度升高預示卵泡即將破裂，可以預測排卵和做排卵異常的診斷以及預測對超排卵藥物的反應等。
參考值：
青春期前：2～12mU／mL
成人： 4～20mU／mL
絕經后： ＞40～200mU／mL
（4）雌二醇（E2）：E2主要由睪丸、卵巢和胎盤分泌，釋放入血循環，是生物活性最強的天然雌激素。對于排卵的女性，血循環中的E2起初主要來源于一組正在成熟的卵泡，最后則來源于一個完全成熟即將排卵的卵泡，以及由它形成的黃體。E2的濃度變化很大，視月經周期的時相而定。對于絕經后的女性，E2來源于雄激素在性腺外的轉化，循環中的濃度低且不呈現出周期性。對于青春期前的兒童以及男性，循環中的濃度亦低和不呈現出周期性。
參考值：
青春期前：≤40pg／mL
卵泡期： 40～500pg／mL
黃體期： 120～350pg／mL
E2測定可以作為女性早熟診斷指標之一，有助于男性乳房發育分析，評定女性雌激素減少癥和過量產生的情況等。此外服用避孕藥，超排卵藥物和雌激素替代療法等都會有影響。
（5）孕酮（P）：孕酮是由正常月經周期后半期的黃體分泌的，月經周期不同時相的濃度變化很大。懷孕后其濃度則又受胎盤合成的影響。孕酮檢測廣泛用做確證排卵，以及對妊娠頭三個月的妊娠意外如先兆流產、異位妊娠的處理參考。
參考值：
卵泡期：0.2～0.9ng／ml
黃體期：3.0～3.5ng／ml
絕經后：0.03～0.3ng／ml
妊娠： 20～400ng／ml
（6）催乳素：人催乳素的主要生理功能是維系產后泌乳，同時還與卵巢激素共同作用促進分娩前乳房導管和腺體的發育。
催乳素的合成和釋放過多將導致性腺功能低下綜合征，在女性非常多見。女性催乳素水平升高可引起泌乳、原因不明的不育癥、無排卵伴閉經，最嚴重者可出現重度雌激素降低。高催乳素血癥是導致女性不育的常見原因。因此測定催乳素對于診斷累及女性生殖系統的疾病具有重要的意義。
參考值：
排卵的婦女：5～25ng／ml
當有異常泌乳、原因不明的不育癥、垂體腺瘤等時，是檢查催乳素的適應證。
（7）性腺內分泌功能的動態試驗：
1）GnRH興奮試驗：GnRH為下丘腦的一種調節素，可迅速地促進腺垂體釋放貯存的LH及FSH，并刺激LH及FSH的合成。本試驗主要檢測腺垂體促性腺的貯備功能狀況。
2）絨毛膜促性腺素興奮試驗：本試驗是利用其可能促進睪丸間質細胞合成及釋放睪酮的作用，了解睪丸間質細胞合成及貯存睪酮的功能狀況。
3）雌激素孕激素試驗：本試驗的原理是通過使用雌激素孕激素類藥物，人工造成近似于月經周期中性激素水平的變化，觀察有無月經出現，協助診斷育齡期女性閉經原因。如果有月經，提示閉經是子宮以外的原因，而無月經則可能是子宮內膜病變。