هورمون تستوسترون (17-بتا-هیدروکسی-4-آندروستن-3-ان)  استروئیدی 19 کربنه و قویترین آندروژن طبیعی بدن می باشد. آندروژن ها شامل DHEA، اندروستن دیون و تستوسترون می باشند. در غده فوق کلیوی DHEA در روند تولید کورتیزول و آلدوسترون ساخته می شود. DHEA پیش ساز اندروستن دیون است که خود پیش ساز تستوسترون و استروژن می باشد. سطح تستوسترون در مراحل مختلف بلوغ متفاوت است. در مردان، بیش تر تستوسترون توسط سلول های لایدیگ بیضه ساخته می شود و 95 درصد تستوسترون گردش خون را شامل می شود. در زنان نیمی از تستوسترون از تبدیل DHEA به تستوسترون، در بافت چربی محیطی، تولید می شود و 30 درصد دیگر از تبدیل مشابه DHEA در غده فوق کلیوی تولید می گردد و 20 درصد مستقیماً توسط تخمدان ها ساخته می شود.

تستوسترون در گردش، به دو پروتئین پلاسمایی متصل می گردد: گلوبولین متصل شونده به هورمون جنسی (SHBG) و آلبومین. میل اتصالی SHBG به تستوسترون، بسیار بیش تر از آلبومین است و تنها 5/0 تا 3 درصد از این هورمون به صورت غیر متصل می باشد و از لحاظ بیولوژیکی فعال است. با این حال هورمون متصل شده به آلبومین به راحتی در مویرگ ها جدا می شود و ممکن است از لحاظ زیستی در دسترس قرار گیرد. غلظت SHBG توسط آندروژن ها، چاقی، دیابت شیرین، انسولین و سندروم نفروتیک کاهش می یابد و بر عکس در تجویز استروژن، هیپرتیروئیدی، بسیاری از بیماری های التهابی مزمن و پیری با مقادیر بالای SHBG همراه هستند. تستوسترون به طور عمده در کبد متابولیزه می شود، اگرچه مقادیری از آن ها در بافت های محیطی به ویژه پروستات و پوست تخریب می شود. در مردان مکانیزم پس نوردی وجود دارد که از هیپوتالاموس شروع می شود. هورمون آزاد کننده گونادوتروپین هیپوفیز را تحریک می نماید تا LH و FSH تولید شود. LH سلول های لایدیگ را تحریک می کند تا تستوسترون بسازند. FSH سلول های سرتولی را تحریک می کند تا اسپرم بسازد، سپس تستوسترون ترشح هورمون آزاد کننده گونادوتروپین را مهار می کند.

از نظر فیزیولوژیک تستوسترون اسپروماتوژنز را تحریک می کند و در ایجاد صفات ثانویه جنسی موثر می باشد. ممکن است در مردان جوان تولید بیش ار حد آن، موجب بلوغ زودرس شود که می تواند به دلیل تومورهای بیضه، غده فوق کلیوی یا هیپوفیز ایجاد گردد. در زنان، تولید بیش از حد این هورمون موجب مردانگی می شود که به صورت آمنوره و رشد زیاد موهای بدن تظاهر می کند. در مردان سطح بالای این هورمون در بلوغ جنسی زودرس، تومور غده فوق کلیوی و پرکاری تیروئید دیده می شود و در زنان به صورت تومور تخمدان و غده فوق کلیوی بروز می یابد.