生長激素由人體腦垂體前葉分泌，並受到上游的內分泌器官下丘腦的調節，血中的生長激素水平也反饋調節垂體對生長激素的分泌。人類胎兒垂體在胎盤第三個月末開始分泌生長激素，此後胎兒血清生長激素水平明顯升高。出生以後血中生長激素隨著年齡變化而改變，每天都有節律性變化，並受代謝物質影響。

在生理情況下，生長激素濃度變化水平很大，正常基礎情況下血清生長激素水平很低，在較低的基礎水平上有自發、間斷、脈衝的生長激素分泌，這種分泌高峰不受進食、血糖、代謝物質、類固醇激素、應激等影響，屬於固有脈衝分泌。生長激素分泌還有晝夜節律，在入睡後45-90分鐘出現明顯高峰，並且受運動影響，所以早上起床運動以後生長激素會明顯升高。生長激素還受到其它因素調節，比如應激，急性應激會使生長激素明顯升高。