Estrogeny jsou jako steroidní hormony produkovány v ovariu a v menší míře v kůře nadledvin, tukové tkáni, játrech a kosterním svalstvu. U žen v graviditě je místem vzniku především fetoplacentární jednotka. Všechny estrogeny používané v současné době v terapii mají základní osmnáctiuhlíkovou steroidní strukturu s aromatickým kruhem A. Toto aromatické jádro je základní podmínkou estrogenní aktivity. Jak u estrogenů, tak i u gestagenů uvádím podrobněji pouze představitele užívané v přípravcích kombinované perorální kontracepce.
Mezi přirozené estrogeny patří estradiol, estron, estriol a konjugované estrogeny, přičemž estradiol se vyznačuje nejvyšší estrogenní aktivitou a estriol nejnižší. Velkou překážkou pro možnost využití estradiolu v perorální kontracepci je jeho naprostá neúčinnost při podání per os. Skupinu polosyntetických estrogenů tvoří estery estradiolu, a to estradiol dipropionát, estradiol benzoát a estradiol valerát. Syntetickými estrogeny jsou ethinylestradiol a mestranol.
Ethinylestradiol (EE2), který zcela nahradil mestranol, je suverénním estrogenem kombinovaných přípravků. Jeho vysoká účinnost po perorálním podání je umožněna přítomností ethinylové skupiny v poloze C17, znemožňující jeho oxidaci (estradiol postrádá ethinylovou skupinu, tudíž podléhá oxidaci velmi rychle). Díky významnému first-pass efektu v játrech a ve sliznici je biologická dostupnost ethinylestradiolu jen asi 38-48 %. V plazmě se vyskytuje vázaný hlavně na albumin, ve volné formě cirkuluje asi 1 % účinné látky. Biologický poločas ethinylestradiolu je 24 hodin, proto je nutné upozornit pacientky na nutnost užívání tablet v pravidelnou dobu.
Estrogenní složka, nebo spíše výška dávky, je v centru klinické pozornosti, neboť estrogenní složka je nesporně spojená s rizikem trombembolických příhod, což je jeden z nejzávažnějších negativních vedlejších efektů hormonální kontracepce (viz dále). Při metabolismu estrogenů v játrech jsou ovlivňovány systémy renin-angiotenzin, koagulační faktory i lipoproteinové frakce. Proto byly opuštěny původní vysokodávkové preparáty.