GnRH được tiết vào dòng máu cửa tuyến yên tại gò trung tâm. Dòng máu sẽ mang GnRH đến tuyến yên, chứa các tế bào gonadotrope, nơi GnRH sẽ kích hoạt thụ thể riêng của nó là thụ thể hormon giải phóng gonadotropin (GnRHR), một thụ thể kết cặp G-protein có khả năng kích thích dạng beta của Phosphoinositide phospholipase C, làm tiếp tục huy động calci và protein kinase C. Điều này dẫn đến việc hoạt hóa các protein liên quan đến quá trình tổng hợp và giải phóng của gonadotropin LH và FSH. GnRH bị phân hủy bởi sự phân giải protein trong vòng vài phút sau đó.

Hoạt động GnRH rất ít trong thời thơ ấu, và được kích hoạt ở tuổi dậy thì hoặc tuổi vị thành niên. Trong giai đoạn sinh sản, hoạt động kích thích này là rất quan trọng cho chức năng sinh sản thành công như được kiểm soát bởi các vòng phản hồi. Tuy nhiên, khi một thai kỳ được thiết lập, hoạt động GnRH là không cần thiết. Hoạt động kích thích này có thể bị gián đoạn do bệnh dưới đồi-tuyến yên, hoặc rối loạn chức năng (tức là, ức chế vùng dưới đồi) hoặc tổn thương hữu cơ (chấn thương, khối u). Mức prolactin tăng có thể làm giảm hoạt tính của GnRH. Ngược lại, lại hyperinsulinemia làm tăng hoạt động của GnRH dẫn đến hoạt động LH và FSH rối loạn, như đã thấy trong hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS). GnRH không hình thành ở hội chứng Kallmann.