Tijdens de eerste uren na de uitdrijving van de eicel uit de follikel veranderen de resterende granulosa-cellen en theca interna-cellen snel in luteïnecellen. Ze worden twee of meer keer zo groot in diameter en raken gevuld met lipideninsluitsels die hen een gelig uiterlijk geven.
Dit proces wordt luteïnisatie genoemd, en de totale massa van cellen samen wordt het corpus luteum genoemd. In het corpus luteum groeit ook een goed ontwikkelde vaatvoorziening.
De granulosacellen in het corpus luteum ontwikkelen uitgebreide intracellulaire gladde endoplasmatische reticula die grote hoeveelheden van de vrouwelijke geslachtshormonen progesteron en oestrogeen vormen (tijdens de luteale fase meer progesteron dan oestrogeen). De theca-cellen vormen voornamelijk de androgenen androsteendion en testosteron in plaats van vrouwelijke geslachtshormonen. De meeste van deze hormonen worden echter ook door het enzym aromatase in de granulosacellen omgezet in oestrogenen, de vrouwelijke hormonen.
Het corpus luteum groeit normaal tot ongeveer 1,5 centimeter in diameter, en bereikt dit ontwikkelingsstadium 7 tot 8 dagen na de ovulatie. Dan begint het te involueren en verliest uiteindelijk zijn secretorische functie en zijn gelige, vettige karakteristiek ongeveer 12 dagen na de ovulatie, en wordt het corpus albicans; gedurende de daaropvolgende paar weken wordt dit vervangen door bindweefsel en in de loop van maanden wordt het geabsorbeerd.