妊娠検査薬が母体の尿から検知しているのは、受精卵が子宮内膜に着床して初めて分泌され始める「hCG（ヒト絨毛性ゴナドトロピン）ホルモン」です。このホルモンは胎盤の元となる絨毛組織から分泌され、妊娠を維持するために不可欠なプロゲステロン（黄体ホルモン）の分泌を促す重要な役割を担っています。
医学的な妊娠週数計算では、前回の最終月経開始日を「妊娠0週0日」と定めます。規則的な28日周期の場合、妊娠2週0日前後に排卵が起こり、受精卵は約7日から10日かけて子宮へと移動し、妊娠3週後半（排卵後9日前後）に子宮内膜へ着床を完了します。この着床が成立した瞬間からhCGホルモンの分泌が急速にスタートし、血中および尿中の濃度はおよそ1.5日〜2日で倍増する急激なカーブを描いて上昇します。
一般的な市販の妊娠検査薬が陽性と判定するために設定されているhCGホルモン基準値は「50mIU/mL」です。この濃度に確実に到達するのが、生理予定日の1週間後（妊娠5週0日頃）にあたります。一方、医療用や第1類医薬品に分類される早期妊娠検査薬は、基準値が「25mIU/mL」に設定されているため、生理予定日当日（妊娠4週0日頃）からの判定が可能となっています。
