Gonadotropiner anvendes til ovulationsinduktion hos anovulatoriske kvinder med graviditetsønske ⁽²⁷⁶³⁾, samt til ovariel stimulation som led i assisteret befrugtning ⁽²⁷⁶⁴⁾.
Anovulation inddeles i type I, II eller III, svarende til hypo-, normo- eller hypergonadotrop anovulation og baseres på måling af gonadotropiner i serum: 

• Type I: Ved den sjældent forekommende hypogonadotrop anovulation er udskillelsen af gonadotropinerne (FSH og LH) lav med manglende follikelmodning og ovulation til følge.
• Type II: Ved den almindelige normogonadotrop anovulation har langt de fleste patienter Polycystisk ovariesyndrom (PCOS) eller hypothalamisk amenoré.
• Type III: Ved hypergonadotrop anovulation findes serumgonadotropiner i postmenopausalt niveau, dvs. stærkt forhøjede. Den primære defekt er her tab af follikler i ovarierne.

Diagnostik og behandlingsprincipper for de tre typer anovulation med normalt serum prolaktin niveau:  

• Ved type I er serum FSH, LH og østradiol meget lave eller umålelige. Anti-Mullersk Hormon (AMH) er oftest lavt, men måleligt. Behandling med ovulationsinduktion skal omfatte gonadotropinpræparater, der tilfører såvel FSH som LH.
• Ved type II er serum FSH og LH normale, serum østradiol svarende til tidlig follikulærfase og serum AMH normalt eller forhøjet. Tilstanden kan behandles med orale antiøstrogener, herunder aromatasehæmmeren Letrozol, som er førstevalgs-præparat ⁽⁴⁶⁴¹⁾ og alle tilgængelige gonadotropin-præparater.
• Ved type III er serum FSH og LH meget forhøjede, serum østradiol lavt eller umåleligt og serum AMH ligeledes lavt eller umåleligt. Ved infertilitet findes ingen behandling, udover ægdonation.

Hos manden stimulerer FSH overvejende sædproduktionen, mens LH-stimulerer det interstitielle væv, specielt Leydig-cellerne, som danner bl.a. testosteron. Gonadotropinerne kan også anvendes til behandling af visse sjældne former for mandlig infertilitet og hypogonadisme.
Behandling af mandlige patienter med gonadotropiner er en specialistopgave. 

Hyperprolaktinæmi 

Forhøjet koncentration af prolaktin i blodet hæmmer den pulsative frigørelse af gonadotropinerne, og patienterne får oligo- eller amenoré. Der behandles primært med en dopaminagonist, se Prolaktinhæmmende midler.