雌二醇是由卵巢的卵泡分泌的，主要的功能是促使子宫内膜增殖，促进女性的生理活动。通过基础雌二醇的测定可以测定女性的生育力，或者是有无卵巢的早衰，另外雌二醇还可以作为监测卵泡成熟和卵巢过度刺激综合征的指标。
雌二醇可以用于诊断有无排卵，在无排卵时激素无周期性的变化，常见无排卵性的功能失调性的子宫出血、多囊卵巢综合征、某些绝经后出血。雌二醇还可以用来诊断女性的性早熟，临床上多以八岁之前出现第二性征发育，诊断为性早熟，如果血雌二醇的水平升高，可以作为诊断性早熟的激素指标之一。