中枢神经调节GnRH分泌
肾上腺素、去甲肾上腺素促进GnRH释放，而多巴胺、血清素和内源性阿片肽抑制其释放。其他激素，尤其是一些胃肠胰的一些旁分泌激素也调节GnRH释放。身体内在环境改变或外界刺激时，通过过高的内啡肽和多巴胺抑制GnRH神经元活动，使GnRH脉冲频率减少，LH下降，导致月经失调。
性成熟受中枢神经系统控制。当中枢神经系统成熟后，通过神经调节可影响下丘脑-垂体功能，在下丘脑后部的持续性释放区域内，5-羟色胺（血清素，5-HT）的含量随年龄增大而增加，当所传递的兴奋性信号的量达到生理需要时，下丘脑激发垂体产生促性腺激素。另外，位于第三脑室顶部的松果体能把外界光照引起的周期性神经活动转变为激素分泌信息，并释放某些调节因素进入血液，对垂体和卵巢都有调节作用。
褪黑素调节性腺功能和生殖功能
松果体主要分泌两种激素，一种是吲哚类物质，主要为褪黑素（melatonin）；另一种为肽类物质，即精氨酸加压素（arginine vasopressin，AVP）。松果体是体内唯一合成并分泌褪黑素的组织，它对生殖系统有明显的抑制作用。表现为：
- 使性腺（卵巢、睾丸）及附性器官（子宫、前列腺和精囊）的重量减轻，抑制卵巢的代偿性增生；
- 延缓未成年动物的性成熟，抑制成年动物的自发性排卵，阻断由孕妇血清或HCG引起的排卵及子宫增重反应；
- 降低卵巢的孕酮含量，抑制动物的动情反应；
- 抑制脑垂体FSH和LH的分泌，抑制排卵前LH高峰；
- 降低下丘脑GnRH的含量。切除幼年动物的松果体，出现性早熟，性腺重量增加，功能活动增强。
随着昼夜交替的光照节律，褪黑素的合成和分泌也有与之同步的昼夜节律变化。白天分泌减少，黑暗时合成与分泌增加。除昼夜节律外，褪黑素也有周期性分泌，并与月经周期同步。月经周期中期的LH高峰时，血浆褪黑素降至最低点，而当月经来潮前夕褪黑素的水平升高到排卵时的4.5倍。人们分析，妇女褪黑素的周期变化可能是调节女性月经周期的体液因素之一。例如褪黑素降低对排卵起了“允许”作用，而月经周期的末期，褪黑素显著增高，强烈抑制促性腺激素分泌，可能造成血浆孕酮剧烈下降，进而促使子宫内膜崩溃脱落。功能性子宫出血、经前紧张综合征以及性欲异常等可能与松果体分泌的褪黑素失调有关。
AVP抑制生殖功能
松果体的另一激素AVP对生殖系统也有明显的抑制作用。它可阻断由孕妇血清或HCG引起的子宫和卵巢增重反应；阻滞排卵；抑制动物腺垂体LH的合成与释放；抑制下丘脑GnRH释放。AVP作用的部位可能在性腺，也可能在下丘脑和垂体，而间接影响性腺的作用机制可能更为复杂。
