女性性功能的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)尚不十分清楚;但目前認(rèn)為女性性功能是由三級(jí)神經(jīng)中樞調(diào)節(jié)的。

第一級(jí)中樞，也就是性功能的初級(jí)中樞，位于脊髓低段，亦稱脊髓中樞，通過體干神經(jīng)和交感、副交感神經(jīng)支配外、內(nèi)性器官也參與性興奮和性行為的調(diào)節(jié);第二級(jí)中樞，是位于下丘腦和后腦的皮質(zhì)下中樞，主要通過分泌促性腺激素釋放激素而調(diào)節(jié)性功能;第三級(jí)中樞，是位于大腦皮質(zhì)的邊緣系統(tǒng)，特別是隔區(qū)和有關(guān)的結(jié)構(gòu)中，是性功能調(diào)節(jié)的最高中樞。通過丘腦下部—垂體—卵巢軸的調(diào)節(jié)而使生殖器官發(fā)生周期性變化，并影響性功能。

丘腦下部分泌的促性腺釋放激素作用于垂體前葉，使之合成和釋放促卵泡素和促黃體素。在少量促黃體素的參與下，促卵泡素使卵巢中的卵泡發(fā)育成熟并分泌雌激素。在雌激素的作用下，子宮內(nèi)膜發(fā)生增殖期變化。雌激素的分泌量在排卵前達(dá)到第一高峰，并對(duì)丘腦下部—垂體產(chǎn)生正負(fù)反饋。正反饋是促使垂體釋放促黃體素，負(fù)反饋是抑制促卵泡素的釋放。

當(dāng)促黃體素釋放達(dá)到高峰時(shí)，在促卵泡素的參與下觸發(fā)卵巢排卵，并使破裂的卵泡形成黃體。黃體分泌孕激素和雌激素，由于孕激素的作用使子宮內(nèi)膜變成分泌期。隨著孕激素和雌激素分泌的增加達(dá)到高峰，對(duì)丘腦下部—垂體起抑制作用(負(fù)反饋)，從而使垂體釋放的促卵泡素和促黃體素下降。于是，黃體萎縮，孕激素和雌激素的分泌隨之下降，因而子宮內(nèi)膜難以維持而脫落形成月經(jīng)。由于孕激素和雌激素的下降，解除了對(duì)丘腦下部—垂體的抑制，而垂體又重新釋放促卵泡素，新的卵泡又開始發(fā)育，新的周期又開始了。

近些年的研究證明，丘腦下部一些神經(jīng)元釋放促性腺釋放激素受到腦組織某些神經(jīng)元釋放的單胺類(如多巴胺等)神經(jīng)介質(zhì)的控制，而那些釋放單胺類神經(jīng)介質(zhì)的神經(jīng)元又受到更高級(jí)的神經(jīng)中樞的影響，如大腦精神活動(dòng)的影響。另外，垂體還分泌生乳素，它協(xié)同雌、孕激素并促進(jìn)乳房的發(fā)育與分泌，并受丘腦下部的控制;卵巢也分泌少量的雄性激素，并可以轉(zhuǎn)化為雌激素而發(fā)揮雌激素的作用，并可以引起陰蒂的增大等。

從內(nèi)分泌的角度，雌激素對(duì)女性性欲影響較大，雄激素次之。