青春期生理方面第二个重要变化，是性腺发育成熟。女性的性腺——卵巢，在儿童期可以说是虚有其表的，因为在青春期以前，它并不具有产生成熟卵子和分泌性激素的能力，而这两者正是卵巢最基本的功能。青春期开始，卵巢内具有不同发育阶段的卵泡，卵巢的表面显得凹凸不平。月经初潮后，便开始具有排卵能力，每月一次将成熟的一个卵子排出。所以，从青春前期的末段起，女子已有可能怀孕。性腺的成熟，伴随着其他第一性征和第二性征的变化。到青春期，第一性征的变化为；阴阜隆起，大阴唇变肥变厚，小阴唇增大并有色素沉着；阴道迅速增长，10岁时，大约只有4厘米，到了12岁，延长至7厘米；阴道粘膜增厚，分泌粘液，在阴道杆菌的作用下，变成杀菌能力较强的酸性液体，增强了对细菌侵入的防御能力；子宫增大，肌层变厚，至青春晚期，宫体与宫颈的长度为2：1；输卵管增粗。第一性征的变化，多数是在体内；相对而言，第二性征的呈现，更加引人注目。第二性征主要是乳房的发育，阴毛和腋毛的出现。