Diferentes distúrbios hormonais podem levar à infertilidade feminina. Na maioria das vezes, essas disfunções geram alterações na ovulação o que culmina na dificuldade de engravidar. Em mulheres, a síndrome dos ovários policísticos (SOP) é uma das causas mais comuns de infertilidade. Mulheres com SOP podem apresentar irregularidade menstrual, excesso de pelos corporais e/ou elevação dos níveis de hormônios masculinos. Muitas vezes seus ciclos menstruais são anovulatórios. As doenças tireoideanas, como hipo e hipertireoidismo são condições que também podem comprometer a fertilidade. A obesidade é outra importante doença que pode contribuir para a infertilidade em ambos os sexos.

De forma menos frequente, situações que acometem o hipotálamo, como anorexia nervosa, atividade física extenuante e baixo peso, podem levar a disfunções ovulatórias. Do mesmo modo, doenças da glândula hipófise, como por exemplo, as que cursam com elevação do hormônio prolactina, também podem causar infertilidade.

Na maioria das vezes, essas condições são reversíveis com o tratamento adequado. Em homens, doenças que comprometem a produção de testosterona também podem interferir negativamente na fertilidade