卵泡不断发育，泡液增多、泡体积增大，使其逐渐突出至卵巢表面，至排卵前，称成熟卵泡。成熟卵泡腔很大，
卵丘很明显。卵泡内膜细胞紧靠卵泡颗粒层，与颗粒层细胞之间有一层基膜相隔，内膜细胞呈多边形，胞质清亮，胞核圆形，细胞间可见许多毛细血管，外膜细胞位于最外层，多呈梭形，与周围结缔组织分界不明显。
卵泡不断发育，泡液增多、泡体积增大，使其逐渐突出至卵巢表面，至排卵前，称成熟卵泡。成熟卵泡的初级卵母胞已长大成熟，核呈空泡状，染色质较少，核仁明显，胞浆内富于卵黄颗粒，排卵前进行第1次成熟分裂，结果形成大小不等的2个细胞，大型的即为
次级卵母细胞。于卵泡液增多，卵泡腔扩大，颗粒层也随之变薄。透明带增厚，放射冠细胞与周围的卵泡细胞之间开始出现裂隙，彼此联系松弛，适于卵细胞排出。
卵泡生长发育到最后阶段时体积很大，逐渐接近于卵巢表面称成熟卵泡。成熟卵泡的卵泡膜分内、外两层十分明显，卵泡内膜较厚，有丰富的毛细血管和淋巴管，细胞由梭形变为多角形，此种
细胞分泌雌性激素（动情激素）。在成熟卵泡阶段，卵丘上的初级卵母细胞增大，透明带增厚，周围的卵泡细胞变长，排列疏松，形成放射冠。许多动物的
初级卵母细胞在成熟卵泡阶段进行第一次成熟分裂，形成次级卵母细胞和
第一极体。
囊状卵泡增大至直径1 cm左右，并向卵巢表面突出，为成熟卵泡。成熟卵泡腔很大，卵泡细胞停止增殖，粒层相应变薄。处于排卵前期。 由原始卵泡发育至成熟卵泡，所经历的初级卵泡和次级卵泡两个阶段，是卵泡生长发育和趋向成熟的连续过程，故这两个发育阶段的卵泡也合称为生长卵泡。
次级卵泡和排卵前的成熟卵泡具有内分泌功能。卵泡细胞合成和分泌犀酮，孕酮弥散入内膜层，在膜细胞17a-羟化酶的作用下转化为
雄烯二酮或睾酮，又在卵泡细胞芳香化酶系的作用下转化为雌激素。
超声监测卵泡发育成熟度是现代医学常用的监测卵泡发育情况的计数，对于妇产科不孕症的后期治疗有指导价值。不孕症患者常需了解排卵是否正常，若排卵障碍，进行药物治疗时，更需监测卵泡发育，以指导临床用药，指导性生活、人工受精和卵泡穿刺。
（1）卵泡出现时间：每个月经周期开始有多个卵泡同时发育，但一般仅1个或2个卵泡发育至成熟，称主卵泡（
优势卵泡），其余卵泡相继闭锁。有作者报道，90%以上的周期只有一个卵泡迅速生长至成熟，5%-11%有2个主卵泡发育。卵泡超声显像最早时间可在
月经周期第5-7天，显示的最小直径为4-5mm。
（2）卵泡生长速度：超声在月经周期第3-5天，可在
卵巢内发现小卵泡，以后逐渐长大，平均第14天最大，可发生
排卵。月经第5天到排卵前，主卵泡平均每日增长1.5mm；第10天前平均每天增长1.2mm，排卵前4天平均增长1.9mm，至卵泡发育成熟。
成熟卵泡可显示如下特征：①卵泡呈圆形或椭圆形，直径达15-30mm（21.2+-0.53mm），卵泡内呈无回声区，清亮纯净，边界清晰，壁菲薄。②20%成熟卵泡在排卵前一天，可见卵丘（cumulus oophorus）图像，在卵泡内近壁处呈短
强回声。
（3）临近排卵卵泡超声图像：①卵丘出现率约20%，大多在>18mm成熟卵泡中，预测排卵发生在24小时内。②卵泡周围透声环，随lh值上升，膜组织水肿，粒层细胞从膜层细胞分离而形成。预测排卵发生在24小时内。③卵泡壁粒层细胞与膜组织底层完全分离，出现卵泡壁齿状。