Agem inibindo a secreção de gonadotrofinas, sendo o progestagênio o principal responsável pelos efeitos contraceptivos observados. O principal efeito do progestagênio é a inibição do pico pré-ovulatório do hormônio luteinizante (LH), evitando, assim, a ovulação. Além disso, espessa o muco cervical, dificultando a ascensão dos espermatozoides.

O componente estrogênico age inibindo o pico do hormônio folículo-estimulante (FSH) e, com isso, evita a seleção e o crescimento do folículo dominante. Além disso, ele age para estabilizar o endométrio e potencializar a ação do componente progestagênio, por meio do aumento dos receptores de progesterona intracelulares.

Quanto mais androgênico o componente progestogênico da pílula combinada, menos trombogênico é o AHC.

Os métodos orais combinados podem levar a ganho de massa adiposa e peso corpóreo no uso a longo prazo.