Ergenliğin başlamasının nedeni, daha önce kanda çok az miktarda olan seks hormonlarının (kızlarda östrojen ve erkeklerde testosteron) kan
düzeylerinin artmaya başlamasıdır. Doğumdan hemen sonra yüksek miktarlarda olan bu hormonlar, 6. aydan itibaren azalmaya başlarlar.

Daha sonra kızlarda 10-11, erkeklerde ise 11-12 yaşlarında tekrar kan düzeyleri artmaya başlar. Bu yaşlara kadar kandaki düzeyleri laboratuar
yöntemleri ile ölçülemeyecek kadar düşüktür. Seks hormonlarının salgılanmaya başlaması, beyindeki hipofiz bezinin uyarılması ile  gerçekleşir.

Ergenlik başlayıncaya kadar hipofiz bezi deyim yerinde ise, uykudadır.

Hipofiz bezi, kızlarda 10-11, erkeklerde ise 11-12 yaşlarında beynin uyarıları sonucunda uykudan uyanarak seks hormonlarının (erkeklerde 
testosteron, kızlarda ise östrojen) salgılanmasını arttıran hormonları salgılamaya başlar. Hipofizden salgılanan bu seks hormonlarını uyarıcı
hormonlar, kızlarda overleri (yumurtalık) uyararak östrojen, erkeklerde  ise testisleri uyararak testosteron salgılanmasına neden olurlar.

Bu hormonların kan düzeyleri artar. Bunun sonucunda da ergenliği belirleyen cinsel ve fiziksel değişiklikler başlar. Kızlarda 10-11, erkeklerde 11-12 yaşına kadar uyuyan hipofizin uyanmasına neden olan etken henüz tam olarak bilinmemektedir. 

Işık gibi çevresel uyaranlar, koku, vücutta belli bir yağ oranı (yağ / kas kitlesi toplam ağırlığın %22-24’ü) olması, değişik amino asitler,
leptin gibi maddelerin hipofizi uyardığı bilinmektedir. Koku önemli bir uyarandır, özellikle hayvanlarda cinsel temasdan önce “pheramon”
denilen kimyasallar salgılanır ve bunlar günümüzde cinsel uyarıcı olarak  kozmetik sanayiinde de kullanılmaktadır.

Ergenliğin başlangıcında, fiziksel ve cinsel değişiklikler meydana gelmeden önce kızlarda östrojen, erkeklerde ise testosteron salınımı önce geceleri artmaya başlar. Ancak ergenliğin ortalarına doğru hem gece hem de gündüz salınırlar. Bu nedenle ergenliğe yeni girmiş bir çocukta sabah alınan kan örneklerinde testosteron ve östrojen düzeyleri düşüktür. Ancak ergenliğin ilerlemesi ile gündüz saatlerinde de kan düzeylerinde artış gözlenir. 15 yaşında ergenliğe girmiş bir erkek çocuğunda, kanda testosteron hormon düzeyi baktırmış ve düşük bulunduğunu görerek doktora panikle başvurmuş aile sayısı az değildir.