От гледище на неврофизиологията GnRH се явява [[неврохормон]], тоест [[хормон]], който се произвежда от специфични [[неврон]]и и се освобождава от техните [[аксон]]и. Главното място на синтез на GnRH е преоптичната област на хипоталамуса, която съдържа болшинствотомнозинството от GnRH-секретичащи неврони. GnRH неврони произхожадтпроизхождат от назалната област и в последствие мигрира в мозъка, където се разполагат разпръснато между медиалната преграда и хипоталамуса, като се свързват с необичайно дълги [[дендрит]]и (над 1 mm). Те се групират така, че да могат да получават общ [[синапс|синаптичен]] стимул и да освобождават своя GnRH синхронно.<ref name="pmid19541658">{{cite journal | author = Campbell RE, Gaidamaka G, Han SK, Herbison AE | title = Dendro-dendritic bundling and shared synapses between gonadotropin-releasing hormone neurons | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | volume = 106| issue = 26| pages = 10835–40| year = 2009 | month = June | pmid = 19541658 | doi = 10.1073/pnas.0903463106 | url = | issn = | pmc = 2705602 }}</ref>
GnRH се секретира в порталния хипофизен кръвен поток. Порталната кръв отвежда GnRH до [[хипофиза]]та, където се намират [[гонадотроф]]ните клетки, с разполажениразположени по тях рецептори за GnRH, към които той се свързва. Рецепторът за гонадотропин-освобождаващия фактор (GnRHR) е седем-трансмембранен [[G протеин]] асоцииран рецептор, който активира бета изоформата на [[фосфоинозитол фосфолипаза C]], която от своя страна задейства [[калций|калциеви йони]] и [[протеин киназа C]]. Това задейства даунстрийм каскада, която води до синтеза и освобождаването на гонадотропините LH и FSH. GnRH се разгражда в рамките на няколко минути чрез [[протеолиза]].
