Quando o trofoblasto do óvulo fertilizado se forma (dia 6 após a fertilização), começa a segregar quantidades vestigiais de HCG, que podem ser detectadas no sangue materno 10 dias após a fertilização. Os níveis séricos de β-hCG aumentam de 5 a 50 UI/L no espaço de 1 semana após a implantação do óvulo fertilizado e aproximadamente 100 UI/L 14 dias após a ovulação. Durante as primeiras 6 semanas de gravidez normal, os níveis de HCG duplicam em aproximadamente 36 a 48 horas. Após 6 semanas de gravidez, quando os níveis de HCG atingem 6.000 a 10.000 UI/L, o aumento de HCG começa a abrandar. O HCG atinge um pico de cerca de 100 000 a 200 000 UI/L entre as 8 e as 10 semanas de gestação e continua a diminuir rapidamente após as 10 semanas (cerca de 1 a 2 semanas), atingindo um mínimo com cerca de 20 semanas de gestação e continuando até ao parto; diminui significativamente após o parto e atinge os níveis normais cerca de 2 semanas após o parto, se não houver placenta. Em gravidezes de termo médio e tardio, a concentração de HCG no sangue é de cerca de 10% do pico. Em abortos espontâneos e gravidezes ectópicas, os níveis de hCG são normalmente baixos. Os níveis de HCG no soro materno são anormalmente elevados em gravidezes múltiplas, gravidezes únicas com hemólise por incompatibilidade de Rh, gravidezes ou corioamnionite. Os níveis séricos maternos de HCG livre também se encontram anormalmente elevados a meio da gestação em fetos com síndrome de Down, pelo que a HCG pode ser utilizada como marcador bioquímico sérico para o rastreio pré-natal. No início da gravidez, a HCG aumenta rapidamente, com um tempo de duplicação de aproximadamente 1,4 a 2,2 dias. É geralmente aceite que, numa gravidez intra-uterina normal, os níveis séricos de β-hCG aumentam, no mínimo, 24% por dia e, no mínimo, 53% em 2 dias. Por conseguinte, os níveis de β-hCG podem ser medidos de forma dinâmica no início da gravidez e o prognóstico pode ser avaliado utilizando as características de multiplicação. Quando o nível inicial de HCG é inferior a 2000 UI/L, a maioria dos níveis de HCG às 48 horas multiplica-se se a gravidez for normal no útero; se o aumento do nível de HCG às 48 horas for inferior a 50% e o nível de HCG ainda não atingir 2000 UI/L, isto indica morte embrionária. Normalmente, no aborto espontâneo completo, verifica-se uma diminuição significativa dos níveis de HCG (diminuição de mais de 50% dos níveis de HCG às 48 horas). No caso das grávidas, o trofoblasto é altamente proliferativo e produz grandes quantidades de HCG, com títulos séricos de HCG geralmente mais elevados do que os valores normais de gravidez na semana gestacional correspondente; e após 12 semanas de menopausa, o HCG continua a aumentar consistentemente à medida que o útero aumenta, com HCG acima de 10.000 UI/L, muitas vezes excedendo 100.000 UI/L, e continua inabalável, utilizando esta diferença como auxílio ao diagnóstico. Em circunstâncias normais, após a evacuação da gravida, o HCG diminui de forma constante, sendo o tempo médio para a primeira descida ao normal de aproximadamente 9 semanas e até 14 semanas. O diagnóstico de neoplasia trofoblástica pode ser feito combinando a apresentação clínica com um nível de HCG persistentemente elevado mais de 9 semanas após a evacuação da gravida, ou mais de 4 semanas após um aborto espontâneo, um parto de termo ou uma gravidez ectópica, ou se o nível de HCG tiver descido uma vez e depois voltado a subir, excluindo material gestacional residual ou uma segunda gravidez. Se o nível de HCG dobra normalmente, quando o nível de HCG atinge 1000-1800 UI/L, a ecografia vaginal pode revelar a maioria das gravidezes intra-uterinas, com áreas escuras líquidas de 2-4 mm (sacos gestacionais) visíveis na cavidade uterina. β-hCG a 1800-2300 UI/L pode revelar 100% dos sacos gestacionais intra-uterinos na ecografia transvaginal. O rácio β-hCG (β-hCG 48h:0h) <0,87 (ou diminuição do β-hCG >13%) tem uma sensibilidade de 92,7% e uma especificidade de 96,7% para prever o insucesso da gravidez. O rácio β-hCG >2 tem uma sensibilidade de 77,2% e uma especificidade de 95,8% para prever uma gravidez não localizada que termina numa gravidez intra-uterina viva, O VPP foi de 86,6% e o VPN de 90,9%. Nos dias 16-18 após a inseminação, se o nível de HCG puder atingir 300 UI/mL, a probabilidade de obter um feto vivo é de 88%; se o nível de HCG for <300 UI/mL, a probabilidade de obter um feto vivo é reduzida para 22%. Nas gravidezes ectópicas, os níveis de HCG são normalmente mais baixos do que nas gravidezes normais. Se não houver hemorragia vaginal, se a HCG aumentar menos de 50% em 48 horas, ou se a HCG sanguínea diminuir lentamente com uma semi-vida superior a 1,4 dias, o risco de gravidez ectópica está aumentado; se a β-HCG for >2000 UI/L e não for detectado saco gestacional na cavidade uterina por ecografia vaginal, a gravidez ectópica é mais frequentemente diagnosticada. A presença de HCG na ausência de gravidez indica a presença de tumores que segregam esta hormona direta ou ectopicamente, como o estafiloma, o estafiloma erosivo, o coriocarcinoma, o teratoma imaturo do ovário, o tumor de células assexuadas do ovário, o adenocarcinoma do ovário, o coriocarcinoma hipotalâmico, o tumor embrionário hepático, o cancro do fígado, o cancro do intestino, o cancro do pâncreas, o cancro gástrico, o cancro do pulmão, o cancro da mama, o cancro do rim, etc.