Durante as primeiras horas após a expulsão do óvulo do folículo, os restantes granulosa e as células internacionais da luteína transformam-se rapidamente em células de luteína. Elas aumentam em diâmetro duas ou mais vezes e tornam-se preenchidas com inclusões lipídicas que lhes dão uma aparência amarelada.
Este processo é chamado de luteinização, e a massa total de células juntas é chamada de corpo lúteo. Um suprimento vascular bem desenvolvido também cresce para o corpo lúteo.
As células granulosas no corpo lúteo desenvolvem uma extensa reticula endoplasmática lisa intracelular que forma grandes quantidades das hormonas sexuais femininas progesterona e estrogénio (mais progesterona que estrogénio durante a fase lútea). As células theca formam principalmente os andrógenos androstenediona e testosterona, em vez dos hormônios sexuais femininos. Entretanto, a maioria destes hormônios também são convertidos pela enzima aromatase nas células granulosa em estrogênio, os hormônios femininos.
O corpo lúteo normalmente cresce até cerca de 1,5 centímetros de diâmetro, atingindo este estágio de desenvolvimento 7 a 8 dias após a ovulação. Então começa a involuir e eventualmente perde sua função secreta e sua característica amarelada e lipídica cerca de 12 dias após a ovulação, tornando-se o corpus albicans; durante as poucas semanas seguintes, este é substituído por tecido conjuntivo e ao longo dos meses é absorvido.