人类胎盘产生下丘脑样激素及垂体样激素，胎盘内存在平行于下丘脑-垂体-靶腺轴的局部激素调节轴，参与维持胎儿和母亲的自身平衡。
胎盘合成和分泌的神经内分泌激素包括胎盘类固醇类激素（孕酮和雌激素）、胎盘蛋白质激素（人绒毛膜促性腺激素、人胎盘泌乳素、人胎盘GH和人绒毛膜促皮质激素）和胎盘下丘脑样激素（促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素、促甲状腺素释放激素、GH释放抑制因子、抑制素与激活素、神经肽Y、松弛肽和缩宫素等）。为鉴别激素的来源，由胎盘分泌的上述激素均冠以“胎盘” 字样，如由胎盘分泌的泌乳素称为胎盘泌乳素，由胎盘分泌的促甲状腺素释放激素称为胎盘促甲状腺素释放激素，等等。
胎盘合体滋养层合成和分泌类固醇类激素。妊娠期雌激素与孕酮的合成与分泌升高与滋养层细胞数量增多一致，但胎盘缺乏合成雌激素和孕酮的酶系，故仅能依赖于母体来源的激素作为底物，这是形成母体-胎儿-胎盘单位概念的重要原因。
孕酮是维持妊娠的必需激素虽然滋养层能将醋酸盐衍化成胆固醇，但滋养层细胞微粒体的胆固醇合酶羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的活性很低，故胎盘合成的类固醇依赖于母体的低密度脂蛋白（LDL）和极低密度脂蛋白（VLDL）。合体滋养层具有LDL、VLDL及高密度脂蛋白（HDL）受体，雌激素刺激受体介导的LDL-胆固醇摄取，胆固醇单加氧酶使胆固醇转化为孕烯醇酮。滋养层细胞利用孕烯醇酮在胎盘3β-羟类固醇脱氢酶作用下合成孕酮，90%的孕酮进入母体循环。足月时，母体血浆孕酮的平均浓度为150ng/ml（475.5nmol/L）。孕酮在妊娠期有多种功能，其中最重要的作用是为胚泡在子宫植入做准备和维持妊娠。妊娠6～8周，黄体是孕酮的主要来源。此后卵巢生成孕酮减少，胎盘成为孕酮的重要来源（黄体-胎盘转移）。受孕后的头35天行黄体切除术或卵巢切除术会导致流产，但孕后46天或以后施行手术仍可继续妊娠。受孕后49天内给予孕酮受体拮抗剂米非司酮亦导致流产，证明孕酮对早期妊娠的维持是至关重要的。孕酮还是胎儿肾上腺皮质激素合成的重要底物，并可通过抑制前列腺素形成而维持子宫肌的静止性。另外，高浓度孕酮可抑制母体T淋巴细胞介导的父系抗原表达，抑制其对胎儿的排斥。
雌三醇是胎儿健康的监测指标滋养层细胞的17α-羟化酶和17，20α-裂解酶无活性，故不能直接将孕酮转化为雌激素。胎盘产生的孕烯醇酮进入胎儿，被胎儿肾上腺皮质摄取，后者利用胎儿LDL 胆固醇合成孕酮。孕烯醇酮在胎儿肝脏及肾上腺的类固醇磺基转移酶作用下，与硫酸盐结合成孕烯醇酮硫酸盐，再在胎儿肾上腺内转化为17α-羟孕烯醇酸，经17α-羟化酶及17，20-裂解酶作用转化为脱氢表雄酮硫酸盐（DHEAS）。DHEAS 进入胎儿循环，在肝内羟化成16α-羟DHEAS，后者在胎盘硫酸酯酶作用下转化为16α-脱氢表雄酮（16α-DHEA），并进一步在3β-羟化类固醇脱氢酶-Ⅰ（3β-HSD-Ⅰ）、17β-羟化类固醇脱氢酶（17β-HSD）及芳香酶 （CYP19）作用下生成雌三醇。雌三醇与葡萄糖苷酸及硫酸根结合后排泄至尿中。约90%的雌三醇前体来源于胎儿，故检测雌三醇水平可作为胎儿健康状态的评价指标。来源于母体和胎儿的DHEAS可被胎盘摄取，在硫酸酯酶、3β-HSD-Ⅰ、17β-HSD以及芳香化酶作用下转化为雌二醇，或在硫酸酯酶、3β-HSD-Ⅰ及芳香化酶作用下转化为雌酮。雌四醇是妊娠的特异性雌激素，产生于胎儿肾上腺，经胎盘硫酸酯酶、3β-HSD-Ⅰ、17β-HSD和芳香化酶作用，16α-DHEAS发生15α-羟化而形成的。
妊娠期的雌激素有如下作用：①受体介导的LDL胆固醇摄取是胎盘类固醇生成的重要途径；②增加子宫和胎盘血流，增加子宫内膜前列腺素的合成；③促进乳腺发育，适合于哺乳。