Ensimmäisten tuntien aikana sen jälkeen, kun munasolu on karkotettu follikkelista, jäljellä olevat granulosa- ja theca interna -solut muuttuvat nopeasti luteelisoluiksi. Ne suurentuvat halkaisijaltaan kaksi tai useampia kertoja ja täyttyvät lipidisulkeumista, jotka antavat niille kellertävän ulkonäön.
Tätä prosessia kutsutaan luteinisaatioksi, ja solujen kokonaismassaa yhdessä kutsutaan keltarauhaseksi. Keltaiseen keltarauhaseen kasvaa myös hyvin kehittynyt verisuonitus.
Keltaisen keltarauhasen granuloosasoluihin kehittyy laajoja solunsisäisiä sileitä endoplasmisia verkkoja, jotka muodostavat suuria määriä naisen sukupuolihormoneja progesteronia ja estrogeenia (luteaalivaiheen aikana enemmän progesteronia kuin estrogeenia). Theca-solut muodostavat pääasiassa androgeeneja androstenedionia ja testosteronia eikä niinkään naissukupuolihormoneja. Granuloosasolujen aromataasientsyymi muuttaa kuitenkin suurimman osan näistä hormoneista myös estrogeeneiksi, naishormoneiksi.
Keltarauhanen kasvaa normaalisti noin 1,5 senttimetrin läpimittaiseksi ja saavuttaa tämän kehitysvaiheen 7-8 päivää ovulaation jälkeen. Sitten se alkaa involuutioitua ja menettää lopulta erittävän toimintansa ja kellertävän, rasvaisen ominaisuutensa noin 12 päivää ovulaation jälkeen, jolloin siitä tulee corpus albicans; seuraavien viikkojen aikana se korvautuu sidekudoksella ja kuukausien kuluessa imeytyy.