生长激素由人体脑垂体前叶分泌，并受到上游的内分泌器官下丘脑的调节，血中的生长激素水平也反馈调节垂体对生长激素的分泌。人类胎儿垂体在胎盘第三个月末开始分泌生长激素，此后胎儿血清生长激素水平明显升高。出生以后血中生长激素随着年龄变化而改变，每天都有节律性变化，并受代谢物质影响。
在生理情况下，生长激素浓度变化水平很大，正常基础情况下血清生长激素水平很低，在较低的基础水平上有自发、间断、脉冲的生长激素分泌，这种分泌高峰不受进食、血糖、代谢物质、类固醇激素、应激等影响，属于固有脉冲分泌。生长激素分泌还有昼夜节律，在入睡后45-90分钟出现明显高峰，并且受运动影响，所以早上起床运动以后生长激素会明显升高。生长激素还受到其它因素调节，比如应激，急性应激会使生长激素明显升高。
