Patologiczna hiperprolaktynemia może powodować wadliwą owulację i zmniejszoną płodność. Nieprawidłowe wydzielanie prolaktyny (PRL) jest zwykle związane z idiopatyczną dysfunkcją podwzgórza lub z obecnością gruczolaka przysadki mózgowej. Najczęstszą przyczyną hiperprolaktynemii czynnościowej jest stosowanie leków. Gruczolak przysadki wydzielający prolaktynę jest klasyfikowany w zależności od wielkości: mikro (zdecydowana większość) o średnicy mniejszej niż 10 mm lub makroprolaktynoma (nieliczne) o większych rozmiarach.

Nadmierne wydzielanie PRL zmniejsza pulsacyjne uwalnianie GnRH upośledzając przysadkową produkcję FSH i LH. Ponadto może bezpośrednio upośledzać czynność endokrynną pęcherzyków jajnikowych. W konsekwencji: defekt fazy lutealnej, niestabilna owulacja i przewlekła anowulacja to stany często obserwowane u młodych pacjentek z hiperprolaktynemią. Ponadto, hiperprolaktynemia występuje u 5% niewyselekcjonowanych, bezobjawowych niepłodnych kobiet. U tych pacjentek płodność może być wspomagana długotrwałym stosowaniem leków dopaminergicznych. Wywołana leczeniem normalizacja poziomu PRL pozwala na wyst±pienie spontanicznych cykli owulacyjnych lub normalizację wadliwej fazy lutealnej. Leczenie powinno być kontynuowane przez co najmniej rok, ponieważ połowa ciąż występujących w trakcie terapii dopaminergicznej rozpoczyna się po pierwszych 6 miesiącach przyjmowania leku. Stymulacja jajników gonadotropiną oraz pulsacyjne podawanie GnRH może również indukować cykle owulacyjne i płodność u niepłodnych pacjentek z hiperprolaktynemią.

Hiperprolaktynemia zarówno z powodu dysfunkcji podwzgórza, jak i obecności gruczolaka wydzielającego PRL zwykle ulega poprawie po porodzie.