Patologinen hyperprolaktinemia voi aiheuttaa viallisen ovulaation ja heikentyneen hedelmällisyyden. Epänormaali prolaktiinin (PRL) eritys liittyy yleensä idiopaattiseen hypotalamuksen toimintahäiriöön tai aivolisäkkeen adenoomaan. Lääkkeiden käyttö on yleisin syy toiminnalliseen hyperprolaktinemiaan. Aivolisäkkeen prolaktiinia erittävä adenooma luokitellaan koon mukaan: mikro (valtaosa), joka on halkaisijaltaan alle 10 mm, tai makroprolaktinooma (hyvin harvat), joka on kooltaan suurempi.

Ylimääräinen PRL:n eritys vähentää GnRH:n sykkivää vapautumista heikentäen aivolisäkkeen FSH:n ja LH:n tuotantoa. Lisäksi se voi suoraan heikentää munasarjatupen hormonaalista toimintaa. Tämän seurauksena nuorilla hyperprolaktinemiapotilailla havaitaan usein keltarauhasen vajaatoimintaa, epävakaata ovulaatiota ja kroonista anovulaatiota. Lisäksi 5 prosentilla valikoimattomista, oireettomista hedelmättömistä naisista esiintyy hyperprolaktinemiaa. Näillä potilailla hedelmällisyyttä voidaan edistää pitkäaikaisella dopaminergisten lääkkeiden käytöllä. Hoidon aiheuttama normalisoitunut PRL-taso mahdollistaa spontaanien ovulaatiosyklien syntymisen tai viallisen luteaalivaiheen normalisoitumisen. Hoitoa on jatkettava vähintään vuoden ajan, sillä puolet dopaminergisen hoidon aikana esiintyvistä raskauksista alkaa kuuden ensimmäisen kuukauden lääkkeenoton jälkeen. Munasarjojen stimulaatio gonadotropiinilla ja GnRH:n pulssimainen anto voivat myös saada aikaan ovulaatiokierron ja hedelmällisyyden hedelmättömillä hyperprolaktinemiapotilailla.

Hyperprolaktinemia joko hypotalamuksen toimintahäiriön vuoksi sekä PRL:ää erittävän adenooman esiintyessä paranee yleensä synnytyksen jälkeen.