女性の体は、排卵が起きると同時に二つの主要な女性ホルモン——エストロゲン(卵胞ホルモン)とプロゲステロン(黄体ホルモン)の分泌量を大きく変化させる。特に排卵後から生理が始まるまでの黄体期にかけては、プロゲステロンの分泌が急ピッチでピークを迎える。このプロゲステロンには、妊娠に備えて体内に水分や栄養を溜め込もうとする強力な作用がある。
乳房内部には、母乳を作る乳腺葉とそれを運ぶ乳管が網の目のように張り巡らされている。黄体期に入ると、エストロゲンの影響で乳管が拡大し、プロゲステロンの影響で乳腺組織が発達すると同時に、周りの組織に水分が溜まってむくみが生じる。風船に水と空気を入れて膨らませたような状態が乳房内で起きるため、神経が圧迫されて「張る」「ズキズキ痛む」「重苦しい」といった症状として現れるのだ。