性腺包括男性的睾丸与女性的卵巢，性腺的作用除了引发性功能以外，还有许多生理作用。由于男性的睾丸和女性的卵巢都是性腺，能产生类固醇样的物质，这种类固醇样物质与人体的性器官发育和性功能等有密切关系，所以将它叫做性激素。
男性睾丸里产生的性激素叫男性激素（即睾酮）；女性卵巢组织里产生的性激素叫女性激素（即雌激素和孕激素）。睾丸和卵巢所分泌的性激素，直接吸收入血液循环分布全身，发挥不同的生理作用。性激素的主要生理作用如下。
（1）促进性器官发育，维持其成熟状态：睾丸里产生的雄性激素，可促进男子主性器官和副性器官发育、成熟，并维持其成熟状态。卵巢里产生的雌激素，可刺激和促进子宫、输卵管、阴道、外阴等生殖器官的发育、成熟，并维持其成熟状态。卵巢里产生的孕激素，巧妙地与雌激素配合，两者协同完成女子的月经和生殖过程。
（2）促进第二性征出现：睾酮具有刺激胡须生长的作用，而雌激素对胡须生长有抑制作用，所以男性长胡须而女性不长。睾酮有促进蛋白质合成、促进肌肉发达的作用，所以男性的肌肉发达、体格粗壮。雌激素能促进皮下脂肪沉积，所以女性皮下脂肪丰满，肌肉不够发达。雌激素可促进乳房的腺管增生，孕激素可以促使乳房的腺泡发育，因此，女性乳房较大，男性乳房不发育。睾酮还有促使喉结增大、声带增厚的作用，所以男子发音显得低沉。正因为男女性腺不同，睾丸和卵巢产生的内分泌激素不同，因而出现不同的两性特征。
但是，在男性体内，也有微量的雌性激素，而女性体内，也有微量的雄激素，在正常状态下，由于异性激素含量极微，所以不显示出明显作用；在病理状态下，如男性体内雌激素增多，可使男子乳房增大；女性体内雄激素增多，女子也可长胡须。这就是俗称的男性女性化和女性男性化。
（3）激发性欲，维持性功能：性欲的产生与性功能活动是复杂的神经反射过程。引起性中枢兴奋的根源主要在性激素。男性体内缺少睾酮或女性体内缺少雌激素，都可引起性欲减退或性功能障碍等。男性睾酮严重缺乏，还可使精液量减少；雌性激素的分泌可使女性在排卵期前后表现出较高的性反应性。可见，性激素是维持男女性功能不可缺少的物质基础。
（4）促进人体的新陈代谢：雄激素对物质代谢最重要的作用就是促使蛋白质合成。它能刺激机体生长，使新陈代谢增强，如使骨骼生长、体重增加、体格健壮、促进骨髓的造血功能，并使红细胞与血红蛋白增多。雄激素对脂肪代谢的作用是使体内储存的脂肪减少。雌激素对物质代谢最明显的作用是它可以改变体内脂肪的分布，使皮下脂肪含量增加。同时雌激素对糖代谢和蛋白质代谢也有一定影响，并能促使骨骼钙质沉着及骨骺闭合等。孕激素可使身体内基础代谢增强，体温轻度升高。这三种性激素，对体内水分和无机盐类代谢，也都有一定的生理作用。