甾体激素在中枢神经系统中扮演着重要角色。它们能与神经系统内的特异性受体结合，形成反馈调节机制。研究表明，大脑本身也具备合成甾体激素的能力，这些激素与外周组织生成的激素作用机制相同，参与神经元基因转录和表达的调控。
首先，雌激素对大脑的影响显著，主要作用在视前区和下丘脑区。雌激素有两种受体，ER和ER，它们的效应截然不同。ER主要在弓状核，而ER则位于室旁核，与雌激素结合后分别激活或抑制基因转录。
孕激素在下丘脑内侧底部，特别是大脑正中隆起周围，有孕酮受体。雌激素能影响孕酮受体的表达，使其密度增加。雄激素与雌二醇相似，下丘脑和杏仁核内密度最高，而在中隔和海马中的含量较低。
肾上腺糖皮质激素在海马、中隔和杏仁核中的表达量较高，而在下丘脑如视前区和中脑的含量较低。
更为引人注目的是神经甾体，1975年发现下丘脑能自我生成雌激素，雄性大鼠脑内甚至含有比外周血高10倍的孕酮和雄酮。神经甾体调节了GABAA和谷氨酸盐受体的活性，可能参与记忆和神经元活性的调控，这些都是大脑内部甾体合成机制的有趣发现。
神经内分泌学是一门由神经科学和内分泌学形成的交叉学科，目的在研究中枢神经系统-垂体-外周内分泌系统的调节及其反馈机制，以了解和阐明中枢与外周神经体液稳态及其失常与疾病的关系。外周内分泌腺主要包括性腺、肾上腺和甲状腺。中枢神经-垂体、卵巢和外周内分泌对女性个体的发育、生长、成熟、生殖、衰老等生理过程进行极为复杂而精密的调控。