Từ trước tới nay chúng ta chỉ mô tả đặc điểm cơ thể và tâm lý của tuổi dậy thì mà ít tập trung vào "cái gì" gây ra dậy thì.
Nguyên nhân dễ thấy nhất gây ra dậy thì là hormone, đó là androgen và estrogen. tác dụng estrogen nổi bật ở bé gái; tác dụng androgen nổi bật ở bé trai nhưng cả hai androgen và estrogen là cần thiết như nhau để trẻ em hoàn thiện "dậy thì".
Nồng độ testosterone và các androgen khác tăng cao trong hai giới trong lúc dậy thì, nồng độ hai hormone này ở nam cao hơn nữ. Androgen ảnh hưởng đến quá trình phát triển khối cơ, thay đổi giọng nói, sinh tinh, mọc lông mu và lông nách ở hai giới. Ở nam giới, androgen giúp phát triển bộ phận Sinh d*c ngoài, tuyến tiền liệt, túi tinh, tuyến bã, lông mặt và lông ở vị trí khác.
Nồng độ cao của testosterone lúc dậy thì ở bé trai tác động đến não bộ, tạo ra khuynh hướng nam tính và do đó thúc đẩy đặc điểm giới tính kiểu nam. bé trai chưa dậy thì có biểu hiện tính nữ hoặc không có nam tính nhiều thì lúc dậy thì sẽ bộc lộ tính nam rõ ràng. thật sự, bé trai mong muốn là nữ thì lúc dậy thì sẽ đổi ý muốn là nam.
Estrogen (cùng hoạt động với hormone tăng trưởng và progesterone) giúp phát triển vú. Tác động tại hạ đồi, estrogen và progesterone kích hoạt kỳ kinh đầu tiên và cần thiết để duy trì kinh nguyệt sau này. Các hormone này cũng tác động lên não bộ, ảnh hưởng đến tinh thần, trí nhớ, một số đặc điểm khác.
Ở nam, estrogen là cần thiết cho chức năng bình thường của mào tinh, giúp cô đặc tinh trùng và do đó cần thiết cho sinh sản nam. Ở cả hai giới, estrogen giúp tăng đậm độ xương lúc dậy thì, giúp đóng sụn tiếp hợp đầu xương. Vì vậy những trẻ thiếu estrogen hay đột biến thụ thể estrogen thì xương tiếp tục dài sau khi dậy thì, thân cao quá khổ.
Vậy điều gì làm tăng nồng độ hormone trong lúc dậy thì? đầu tiên là việc gia tăng nồng độ androgen, sẽ kích thích xuất hiện lông mu và lông nách ở hai giới, do tăng bài tiết androgen từ hai tuyến thượng thận. gia tăng nồng độ hormone trong lúc dậy thì chủ yếu từ tuyến sinh d*c. tăng tiết hormone từ tuyến sinh d*c là do tăng phóng thích lh (nội tiết tố tạo hoàng thể) và fsh (hormone kích thích tạo nang trứng) từ tuyến yên. lh và fsh tăng là do tăng tiết gnrh từ hạ đồi. sự tăng bài tiết hai hormone này là cốt lõi trong dậy thì.