Το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών πιστεύεται ότι σχετίζεται με μία ανικανότητα των ωοθηκών να παράγουν ορμόνες σε σωστές αναλογίες. Η υπόφυση ευαισθητοποιείται από τις διαταραχές των επιπέδων των ωοθηκικών ορμονών και εκλύει μη φυσιολογικά επίπεδα ωοθηλακιοποιητικής (FSH) και ωχρινοποιητικής ορμόνης (LH). Αυτό οδηγεί στη διαταραχή της ωρίμανσης τών ωοθηλακίων που παρ’ολο που αναπτύσσονται παραμένουν ανώριμα και δύσκολα συνήθως φτάνουν σε ωορρηξία. Αυτό με τη σειρά του θα δώσει πολλά από τα συμπτώματα που χαρακτηρίζουν τις πολυκυστικές ωοθήκες μεταξύ των οποίων και τις διαταραχές της περιόδου.
Η ινσουλίνη, η βασικότερη ορμόνη που ρυθμίζει τα επίπεδα γλυκόζης στό αίμα, φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στη παθογένεια του συνδρόμου των Πολυκυστικών Ωοθηκών. Εχει παρατηρηθεί ότι γυναίκες με πολυκυστικές ωοθήκες παράγουν αυξημένα ποσά ινσουλίνης ή η ινσουλίνη που παράγουν είναι λιγότερο ενεργή απ’ ότι συνήθως. Εικάζεται ότι η ινσουλίνη διαταράσει τη φυσιολογική ωρίμανση των ωοθηλακίων και επομένως την ωορρηξία. Οι διαταραχές επίσης της ινσουλίνης φαίνεται να είναι υπεύθυνες γιά τη δυσκολία αυτών των γυναικών πολλές φορές να χάσουν βάρος ενώ αντιθέτως να παίρνουν ευκολότερα. Οι γυναίκες επίσης αυτές με πολυκυστικές ωοθήκες, έχουν αυξημένη πιθανότητα να αναπτύξουν σακχαρώδη διαβήτη ( ασθένεια όπου τα επίπεδα της γλυκόζης είναι ιδιαίτερα αυξημένα).