Prolaktin wird im Hypophysenvorderlappen synthetisiert. Das Zielorgan für Prolaktin ist die Milchdrüse der Brust, deren Entwicklung und Differenzierung es fördert.

Hohe Konzentrationen von Prolaktin haben eine hemmende Wirkung auf die Steroidgenese der Ovarien sowie die hypophysäre Gonadotropinproduktion und -sekretion. Während der Schwangerschaft steigt unter Einfluss von erhöhter Östrogen- und Progesteronproduktion die Konzentration von Prolaktin an. Durch die stimulierende Wirkung des Prolaktins auf die Brustdrüse kommt es post partum zur Laktation. Prolaktin beeinflusst außerdem den Glukose- und Lipidstoffwechsel und ist möglicherweise an der Manifestation einer Insulinresistenz beteiligt.

Hyperprolaktinämie (bei Männern und Frauen) ist die Hauptursache für Fertilitätsstörungen. Die Bestimmung von Prolaktin dient der Diagnostik von Hyperprolaktinämie und peritonealer Endometriose.