Fizjologia hCS produkowana jest przez syncytiotrofoblast w dużych ilościach i uwalniana do organizmu matczynego, docierając do płodu jedynie w niewielkich ilościach. Wykazuje aktywność laktogenną oraz słabą aktywność hormonu wzrostu (ok. 100 razy słabsze działanie od GH).
Zasadniczą funkcją somatomammotropiny kosmówkowej jest zapewnienie dostatecznej podaży składników odżywczych dla płodu, zwłaszcza glukozy. Realizowane jest to poprzez: zmniejszenie utylizacji glukozy w ustroju matki (działanie anty-insulinowe; powoduje to przedłużającą się hiperglikemię, stąd też hCS bywa zaliczana do czynników diabetogennych, tj. sprzyjających rozwojowi cukrzycy) zwiększenie lipolizy (zapewnienie matce alternatywnego do glukozy źródła energii) obniżenie wydalania wapnia, potasu i azotu.
hCS powoduje także pobudzenie erytropoezy i przez to wzrost zapotrzebowania kobiety ciężarnej na żelazo.
Wydzielanie hCS podczas ciąży wzrasta w przybliżeniu liniowo z masą łożyska, co czyni z tego hormonu dobry wskaźnik wydolności łożyskowej w późniejszych etapach ciąży, jednak stosunkowo rzadko wykorzystywany w praktyce klinicznej (ponieważ zazwyczaj oznacza się jedynie poziom hCG w pierwszym trymestrze).
Poziom hCS w krwi matki osiąga szczyt przed porodem i wynosi zazwyczaj 5–7 mg/ml. Wartość ta jest zwykle wyższa w przypadku ciąż mnogich.