子宫内膜功能层是胚胎植入的部位，受卵巢激素变化的调节，以一个正常月经周期28日为例，具有周期性增殖、分泌和脱落性变化的规律。增殖期早期子宫内膜厚度参考值为1～2mm，晚期达3～5mm；分泌期持续增厚，分泌期早期为5～6mm，晚期可以达8～10mm。
增殖期是月经周期第5～14日，与卵巢周期中的卵泡期相对应。在雌激素作用下，内膜表面上皮、腺体、间质、血管均呈增殖性变化，称增殖期。增殖期早期内膜薄，仅1～2mm。增殖期晚期内膜进一步增厚，达3～5mm，表面高低不平，组织内水肿明显。
分泌期是月经周期第15～28日，与卵巢周期中的黄体期相对应。黄体分泌的孕激素、雌激素使增殖期内膜继续增厚，腺体增长弯曲，出现分泌现象，此时内膜有利于受精卵着床发育。
分泌期早期子宫内膜厚度参考值为5～6mm，分泌期晚期为月经来潮前期，该期子宫内膜呈海绵状，厚度可以达到8～10mm。
随后为子宫内膜海绵状功能层从基底层崩解脱落期，这是孕酮和雌激素撤退的最后结果，这期间脱落的内膜碎片及血液一起从阴道流出，即月经来潮。
子宫内膜厚度可以在一定程度上反映出一些疾病，如子宫内膜增生症、内分泌失调等，若女性发现有月经周期紊乱、经量过多、经期延长或子宫不规则出血、长期无法怀孕等情况，建议及时就医检查。