雌三醇是由經胎兒腎上腺和肝臟最后由胎盤合成的一種甾體類激素。母親血清中的未結合雌三醇的主要由胎兒肝臟和胎盤產生。雌三醇的前體，膽固醇和孕烯醇酮來源于母體和胎盤。胎兒的腎上腺把孕烯醇酮轉化為脫氫表雄酮（DHEA），DHEA在胎兒的肝臟中轉化為16-OH-DHEA-硫酸鹽，這種硫酸鹽的衍生物在胎盤轉化為雌三醇，并通過胎盤進入母體血液，雌三醇在進入肝臟結合之前在母體血循環中的半衰期大約為20min。
正常妊娠時，血循環中的90%的雌激素為雌三醇，檢測血清未結合雌三醇可以作為顯示胎兒生長和胎盤功能的良好指標。
它以游離形式直接由胎盤分泌進入母體循環。在母體肝臟內很快地以硫酸鹽和葡萄糖苷酸雌三醇的形式代謝。母體血清中uE3水平隨著孕周的增長而增加。唐氏綜合征胎兒的母體血清uE3偏低，推測可能與胎兒生長遲緩有關。
【參考值】
血漿
成人：2.03±0.133nmol/L(0.58±0.038ng/ml)
妊娠26周：15.9±1.75nmol/L(4.54±0.5ng/ml)
妊娠33周：26.6±5.0nmol/L(7.59±1.44ng/ml)
妊娠35周：35.56±8.015nmol/L(10.16±2.29ng/ml)
妊娠39周：54.3±8.015nmol/L(15.52±2.3ng/ml)
妊娠41～42周：57.7±11.1nmol/L(16.5±3.17ng/ml)
妊娠43周后逐漸下降。
【臨床意義】
增高：過期妊娠、心臟病、先天性腎上腺增生所致的胎兒男性化，肝硬變。
降低：胎兒宮內生長遲緩、死胎、某些先天畸形、葡萄胎、腎上腺發育不全、高危妊娠、妊娠中毒癥、胎盤功能不全、胎盤性硫酸酯酶缺乏癥。