La secreción de LH por la adenohipófisis es el estímulo primario para que el testículo sintetice y secrete testosterona. La lh tiene un gran número de efectos en el organismo: interviene en la gametogénesis y en el desarrollo de caracteres sexuales primarios y secundarios.
La FSH actúa sobre los túbulos seminíferos del testículo, estimulando la producción de una proteína fijadora de andrógenos; ésta concentra la testosterona en los túbulos seminíferos, promoviendo la espermatogénesis.
El incremento de la secreción de testosterona hace que el pene, el escroto y los testículos aumenten ocho veces su tamaño antes de los 20 años de edad. También causa el crecimiento de vello en el pubis, a lo largo de la línea media abdominal, la cara, el pecho y, menos frecuentemente, en la espalda y otras regiones del cuerpo. La testosterona aumenta el tamaño de la laringe y genera hipertrofia en su mucosa, lo que produce el típico timbre bajo en la voz del varón adulto. Además, incrementa el espesor de la piel de todo el cuerpo, así como la tasa de secreción de las glándulas sebáceas de la cara, provocando el característico acné del varón adolescente. Tras varios años, la piel se adapta a la secreción de testosterona y el acné desaparece.
El aumento de musculatura en la pubertad se debe a que la testosterona promueve el anabolismo de las proteínas. Asimismo, esta hormona favorece que los huesos aumenten considerablemente su espesor por el depósito de cantidades suplementarias de calcio. Sobre la pelvis produce un estrechamiento y alargamiento, forma característica de la pelvis del varón necesaria para soportar su peso. La testosterona también aumenta el metabolismo basal y el número de eritrocitos.