Hos män bildas små mängder östradiol i testiklarna och i binjure.
Hos fertila (icke-gravida) kvinnor är östradiol det dominerande östrogenet och bildas framför allt i ovarierna.
Blodnivåerna följer ett karakteristiskt mönster med låga nivåer i början av cykeln, stigande nivåer under follikelfasen med ett maximum preovulatoriskt och lägre nivåer postovulatoriskt / i lutealfasen.
Låga nivåer återspeglar låg / ingen ovarialaktivitet, bland annat prepubertalt, postmenopausalt, under p-piller samt vid ovariell insufficiens.
Höga nivåer ses preovulatoriskt, vid follikelpersistens, under graviditet, hos män vid uttalade leverskador samt vid hormonproducerande tumörer (sällsynt).
I blodet föreligger östradiol till största delen bunden till SHBG och albumin.