Менструальний цикл, включаючи власне менструацію, залежить від гормональної системи жінки, яка управляється гіпоталамусом. Гіпоталамус розташований в головному мозку, він управляє функціями гіпофіза і яєчників. Яєчники виробляють основні жіночі гормони – естроген і прогестерон, регулюючі функції матки і розвиток яйцеклітини.
За кілька днів до місячних слизова оболонка матки (ендометрій) набуває властивості, необхідні для імплантації заплідненої яйцеклітини. Якщо запліднення не відбулося, в крові жінки різко падає рівень гормонів, що є причиною звуження судин ендометрія та зменшення його кровопостачання. В результаті поступово відбувається відділення ендометрію від матки. Він виходить назовні разом з кров’ю, яка виділяється через розриви дрібних судин. Цей процес і є причиною місячних. Він відбувається не одночасно по всій поверхні ендометрію. Одна частина ендометрію відокремлюється раніше, інші – пізніше. Тому тривалість місячних становить в середньому від трьох до п’яти днів. Одночасно з видаленням старого ендометрію йде процес наростання нового шару слизової оболонки матки.
На тривалість менструальної кровотечі впливає використання протизаплідних засобів. Гормональні контрацептиви часто зменшують тривалість місячних і обєм виділеної крові. Внутрішньоматкова спіраль, навпаки, іноді збільшує тривалість місячних і кількість кров’янистих виділень.