月经周期受到卵巢激素水平的变化发生周期性改变。正常月经周期从月经第一天开始，分为卵泡期、排卵期、黄体期，排卵前主要是卵泡生长发育成熟，以分泌雌激素为主，排卵后卵泡形成黄体，分泌雌孕激素，孕激素能刺激体温中枢，调节基础体温。
正常月经周期规律的女性，在卵泡期至排卵前，体温相对较低，从排卵后至黄体期，基础体温可升高0.3-0.5℃，呈双向型体温变化，即月经前14天处于低温相，月经后14天体温上升呈高温相，持续至月经来潮前又下降。其正常的曲线为排卵前稍低，排卵期最低，排卵后升高，双向型体温是排卵的重要标志。
而基础体温的变化对临床具有重要的指导意义。若为单向型体温，可能表示无排卵；若高温相持续时间超过16天，应高度怀疑妊娠；高温相持续时间小于11日，可能是黄体功能不足；若高温相下降缓慢，可能与黄体萎缩不全有关。