Le dosage de l'estradiol se fait dans les cas suivants :
- Suivi du bon déroulement d'une grossesse et donc de l'activité du fœtus dans l'utérus maternel : la chute du taux d'estradiol indique quelquefois une souffrance du fœtus
- Surveillance des ovaires en cas d'induction de grossesse
- Diagnostic d'aménorrhée (absence de règles)
- Diagnostic des tumeurs de l'ovaire