Производство тестостерона начинается в мозгу. Когда гипоталамус обнаруживает недостаток тестостерона в крови, он вырабатывает гонадотропиносвобождающий гормон, который в свою очередь указывает гипофизу вырабатывать [[Гормоны гипофиза и гипоталамуса|лютеинизирующий гормон (ЛГ)]]. ЛГ же затем заставляет клетки Лейдига в тестикулах в яичниках (яичках) вырабатывать тестостерон.

У некоторых мужчин, тестикулы теряют возможность вырабатывать тестостерон, в независимости от количества ЛГ в крови. Этот тип недостатка тестостерона обнаруживается когда анализы крови показывают высокий уровень ЛГ и малый уровень тестостерона. Другими словами, гипофиз приказывает яичникам яичкам производить тестостерон (путем выброса ЛГ), но тестикулы не могут это физически. Поэтому гипофиз тщетно пытается вырабатывать ЛГ (потому как мало тестостерона в крови) и не получает ответа о достаточном количестве тестостерона и соответственно о прекращении выработки ЛГ. В других случаях, гипоталамус с гипофизом не могут выработать достаточное количество ЛГ, таким образом не давая здоровой паре яичников яичек вырабатывать тестостерон. Анализы крови могут выявить эту проблему и определить терапевтический подход к лечению.