多囊卵巢综合征（ PCOS ），即所谓的Stein-Leventhal综合征，是一种常见的疾病，影响到5-10％的育龄妇女。这种疾病可能是育龄期妇女中最常见的激素异常疾病，且肯定导致不孕。虽然确切的机理尚不清楚，但多囊卵巢综合征常以雄性激素（男性激素，常见的睾酮）过量产生、停止排卵（如不通过卵巢释放）、无月经及不同程度的胰岛素抵抗为特征。

雄激素通常是由妇女的卵巢和肾上腺少量产生。即使是轻微的过剩也会导致如多毛和痤疮等症状。在极端的情况下，其可导致男性化。

激素不平衡也影响多囊卵巢综合征（患者）月经周期，造成不孕不育问题。患此病的妇女大多没有规律的月经期。他们往往有持续性无排卵和闭经，而他们也可能会患有月经不调和子宫出血。多囊卵巢综合征，两侧卵巢往往增大至正常的3倍大小。90%的多囊卵巢综合征患者，超声波提示囊肿，在卵巢的表面可见充满液体的、未成熟卵泡小囊。这些卵巢囊肿往往是排成一行，形成貌似一个“珍珠项链” 。在卵子没有排出和一个女人无月经时，充足的孕酮不能生产。在雌激素“无对手”的情况下，导致激素失衡。这可以导致子宫内膜的过度生长（子宫内膜增生）并增加了妇女患子宫内膜癌的风险。排卵并受孕的多囊卵巢综合征患者的妇女发生流产的风险会增大。

尽管多囊卵巢综合征发生的原因还不明确，但有些（观点）认为，胰岛素抵抗可能是一个关键因素。胰岛素对在细胞水平葡萄糖的运输和储存是至关重要的，这有助于调节血糖水平，并在碳水化合物和脂肪代谢中发挥作用。当在细胞水平胰岛素的利用出现了抵抗，体内试图产生更多的胰岛素来弥补。这会导致高胰岛素血症，血液中胰岛素水平升高。有些人认为，高胰岛素血症可能至少是卵巢增加产生雄性激素原因之一。
 
大多数多囊卵巢综合征妇女患者均有不同程度的胰岛素抵抗，肥胖和血脂代谢机能失调。在肥胖和不排卵患者中，胰岛素抵抗往往更为明显。这些情况使多囊卵巢综合征患者有发展为2型糖尿病和心血管疾病的高风险。