Коливання рівня базальної (ректальної) температури досліджені протягом менструального циклу в багатьох тисяч жінок. Виявлено, що при нормальному циклі крива температури носить двофазний характер з підйомом температури в другій фазі циклу на 0,3-0,6°. Підйом температури у більшості жінок відбувається швидко, у меншої частини - повільно, ступенеобразно. Зазвичай до 25-26-го дня циклу спостерігається деяке зниження температури і повернення до цифр, характерним для першої фази. У ряду жінок (15%) при правильному двофазному циклі перед підйомом відзначається деяке її зниження (западіння кривий) (рис. 6). Зміна базальної температури залежить від прогестерону та його впливу на теплорегулирующие центри. Так, наприклад, якщо жінкам з ановуляторными циклами вводити прогестерон, то температура тіла буде підвищуватися. Попередні підйому температури деяке її зниження пов'язують з овуляційним піком рівня естрогенів.

Рис. 6. Коливання базальної температури. а - при нормальному двофазному циклі; б-при гиполютеиновом циклі; в - при ановуляторних циклі.
Питання про те, чи можна за змінами базальної температури судити про день овуляції, досі не вирішене. Дослідження Buxton, Engle (1950), Farris (1948) та ін. виявили, що підвищення температури у більшості жінок відповідає початку розвитку жовтого тіла, тобто настає через 1-3 дні після овуляції і тому точно визначити за коливанням температури день овуляції не представляється можливим. Точно так само з цього тесту не можна судити про те, чи відбулася овуляція або лютеинизация фолікула, так як в тому і в іншому випадку в організмі утворюється гормон жовтого тіла, робить відповідний вплив як на базальну температуру, так і на інші показники розвитку другої фази циклу.
Варіанти кривої базальної температури при патології оваріальної функції можуть бути різними. Так, для гиполютеиновых циклів характерний нерізкий, ступенеобразный повільний підйом або передчасне повернення температури до цифр, характерним для першої фази циклу. При ановуляторних циклі відзначається монофазний характер кривої. При спостереженні за жінками з дисфункціональними матковими кровотечами на ґрунті ановуляторних процесів визначається монотонна крива без коливань як у фазу аменореї, так і в фазу кровотечі. Настання вагітності супроводжується тривалим збереженням підвищеної температури; аналогічне стан може бути і при затримці зворотного розвитку жовтого тіла без вагітності (персистенція).