Mit dem Eintreten der Pubertät schüttet der Hypothalamus Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) aus. Diese regen in der Adenohypophyse die Bildung und Ausschüttung des follikelstimulierenden Hormons (FSH) und des luteinisierenden Hormons (LH) an. Während FSH hauptsächlich die Spermienreifung über die Sertoli-Zellen stimuliert, regt LH, aber zu einem gewissen Maß auch FSH, die Geschlechtshormonbildung in den Leydig-Zellen an.

Zu diesen Geschlechtshormonen oder Androgenen, die die Spermienreifung, aber auch das Wachstum und die Funktion der Hoden regulieren, gehört neben Testosteron das noch stärker wirkende Dihydrotestosteron (DHT).

Diese Hormone steuern außerdem die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale wie Bartwuchs, Körperbau, -größe und -behaarung, sowie Stimmenbruch und die Talgdrüsenaktivität (Akne). Eine ausreichende Testosteronbildung ist außerdem Voraussetzung für einen normalen Geschlechtstrieb (Libido) und zeigt sich in einer anabolen Wirkung, indem der Knochen- und Muskelaufbau gefördert wird.