月经周期的第15-28日，即月经来潮前半个月左右，是子宫内膜分泌期，与卵巢周期中的黄体期相对应。此时黄体分泌的孕激素、雌激素使子宫内膜持续增厚，子宫内膜厚且松软，含有丰富的营养物质，有利于受精卵着床发育。子宫内膜的分泌期可分为三个阶段：
1、分泌早期：月经周期的第15-19日。这段时间内，子宫内膜持续增厚，超过5mm;子宫内膜腺体变得更长，呈明显弯曲的状态;子宫内膜间质水肿，螺旋小动脉继续增生、弯曲。
2、分泌中期：月经周期的第20-23日。子宫内膜比之前变得更厚，呈锯齿状。此时，血液中的许多重要的免疫球蛋白和上皮细胞分泌的结合蛋白结合，进入子宫腔内。子宫内膜间质更加疏松、水肿，螺旋状小动脉进一步增生并卷曲。
3、分泌晚期：月经周期的第24-28日。现在是月经来潮前期，子宫内膜此时呈海绵状，厚度达到10mm;子宫内膜间质更疏松，呈水肿状态。