След овулацията, няма съществена промяна в нивата когато жълтото тяло започне да произвежда прогестерон в големи дози. Това предизвиква промени в матката, подготвяйки я за имплантиране на зрялата яйцеклетка. При това трофобласта започва да секретира гонадотропин, което поддържа жълтото тяло и неговото секреция на прогестерон. До края на първото тримесечие, плацентата се превръща в първичния секретор и нивата на прогестерон в серума продължават на нарастват. Ако не се осъществи имплантиране на яйцеклетката, жълтото тяло дегенерира и нивата на циркулиращия прогестерон бързо се понижават, достигайки ниво на фоликуларната фаза 4 дни преди следващия менструален цикъл.

Прогестеронът се транспортира главно чрез свързването си с албумин и в по-малка степен с кортикостероидсвързващия глобулин или свързващия половия хормон глобулин.
Клинично значение:
По принцип повишаващите се нива на прогестерона са индикатори за бременност. Изисква се ултрасонография за потвръждаване на жизнеността при бременност при ниски нива на прогестерон. Серумните му нива са относително постоянни в 8-10 седмица от бременността, освен ако тя не се пекратява, което може да бъде преценено от понижаване на стойностите на прогестерона. След 10-12-та седмица от бременността, нивата му се повишават по-бързо, но определянето му в серума не се смята за достоверно за диагностиране в късна бременност.
Овулацията и наличието на функциониращ  жълтото тяло, може да бъде демонстрирано със серия от определяния на серумния прогестерон. Дисфункцията в лутеалната фаза може да бъде диагностирана по време на овулация. При нея  има неадекватна лутеинизация и понижена прогестеронова секреция.