자궁내막은 자궁 가장 안쪽에 있으며 가임기간 동안 다양한 호르몬의 영향에 따라 주기적인 변화를 갖는다. 자궁내막은 바닥층 (기저층) 과 기능층으로 이루어져있으며 바닥층 (기저층) 은 자궁근층에 인접해있고 월경과 출산 후 기능층을 재생한다. 기능층은 바닥층 위에 위치하여 동맥, 정맥, 내분비선이 포함되어 있고 매달 두께의 변화를 보이는 부분으로 월경과 출산 후에 탈락하게 된다.
기능층
수정란의 착상을 준비하는 곳으로 호르몬의 영향으로 주기적인 증식, 분비, 탈락(월경)이 일어난다. 호르몬 수용체, 내분비샘, 동맥과 정맥이 분포 되어있다. 내막 표면에 밀집되어 있는 호르몬 수용체는 난소 호르몬에 반응하여 내막의 변화를 촉진하고 내분비샘은 호르몬과 정자, 수정란의 영양공급 물질인 글리코겐, 단백질, 지방, 무기질을 분비한다.
기저층
자궁동맥의 지류인 나선동맥과 방사동맥이 위치하여 월경으로 인한 기능층 탈락 후 재생이 일어나도록 돕는다. 소파술과 같은 유산 수술 등 자궁 내막의 손상을 주는 치료가 반복될 수록 기저층 손상을 일으켜 자궁 내막 생성을 어렵게 한다.
자궁내막의 주기는 증식기, 분비기, 월경기로 나뉜다. 월경이 끝난 후 자궁내막은 바닥층만 남아있으며 난포가 성숙되면서 분비하는 에스트로겐의 영향으로 자궁내막의 바닥층에서 새로운 기능층이 형성된다. 이 시기를 증식기로 자궁내막의 나선동맥과 정맥이 길어지면서 기능층을 두껍게 하고 증식시키며 정자가 통과하는데 도움을 줄 수 있는 묽고 견사성이 높은 점액을 분비한다. 이후 분비기로 배란이 되면서 자궁이 수정란을 받아들일 수 있게 준비가 되면 황체에서 나오는 에스트로겐과 프로게스테론의 영향으로 자궁내막이 비후해져 최대 5~6mm의 두께가 된다. 배란 후 수정이 되지 않으면 황체가 퇴화되고 여기서 분비되는 에스트로겐과 프로게스테론이 감소한다. 월경시작 2일 전쯤 자궁내막 혈관의 맥관 수축은 자궁내막의 허혈과 괴사를 초래한다. 괴사된 자궁내막은 바닥층으로 분리되며 월경이 일어나게 된다.
자궁내막은 여성 호르몬의 분비 변화에 따라 한 달주기로 두께가 변화하면서 임신에 대한 준비를 한다. 자궁내막은 난자와 정자가 만나 수정된 배아의 착상이 최종적으로 이루어지는 공간으로 임신에 있어 중요한 역할을 한다. 자궁내막의 두께가 얇을 경우 착상이 진행되지 않아 임신 실패로 어이질 가능성이 크다. 난소에서 난자가 배란된 후 10일 전후의 기간동안 자궁 내막이 가장 두꺼워져 수정란이 착상하기 좋은 상태가 된다. 최소 7mm 는 되어야 하고 평균적으로 8~10mm의 두께가 임신하기 가장 좋은 내막의 두께라 할 수 있다. 자궁내막의 두께가 6mm 이하일 때 임신성공률이 낮아진다.
| 내막 두께 | 임신률 |
| < 6mm | 3.7% |
| 6~8mm | 14.8% |
| 8~10mm | 55.5% |
| 10~12mm | 35.3% |
| 12~14mm | 3.7% |
| >14mm | 0% |