En niños con pubertad prematura pueden darse niveles de LH superiores a los normales para su edad. En mujeres con síndrome de ovario poliquístico también se observan niveles mayores de LH.
Hay enfermedades que pueden provocar un aumento en los niveles de LH debido a trastornos en la retroalimentación negativa entre las gónadas y el hipotálamo, lo que impide a la hipófisis frenar la producción de LH y FSH. Estos niveles elevados de LH pueden indicar trastornos como: menopausia prematura, castración, insuficiencia testicular, síndrome de ovario poliquístico, síndrome de Klinefelter, síndrome de Swyer, síndrome de Turner, etc.
También hay enfermedades provocadas por una secreción de LH inferior a lo normal (por ejemplo debido a insuficiencia gonadal). En hombres, se observa una producción insuficiente de espermatozoides. En mujeres, se manifiesta como amenorrea. Trastornos que causan niveles bajos de LH son: síndrome de Kallmann, represión hipotalámica, hipopituitarismo, trastornos alimenticios, hiperprolactinemia, deficiencia de gonadotropina y terapias de supresión gonadal.
La hormona luteinizante (también conocida como lutropina, y abreviada como LH) es una hormona gonadotropina producida por la glándula pituitaria anterior.
En las mujeres, un aumento acusado de la LH (pico de LH) desencadena la ovulación. En los hombres, estimula a las células de Leydig para que produzcan testosterona (por lo que se conoce también como hormona estimulante de las células intersticiales, ICSH).