El cortisol es una hormona esteroide, de la clase de hormonas glucocorticoides. Es producida en los seres humanos en la zona fascicular de la corteza suprarrenal en la glándula suprarrenal. Es liberada en respuesta al estrés y la baja concentración de glucosa en sangre. Funciona aumentando el nivel de azúcar en sangre a través de la gluconeogénesis, suprimiendo el sistema inmunitario y ayudando en el metabolismo de grasas, proteínas y carbohidratos. También disminuye la formación ósea. La liberación de cortisol es controlada por el hipotálamo, una parte del cerebro. La secreción de la hormona liberadora de corticotropina por el hipotálamo activa las células en la pituitaria anterior vecina para secretar otra hormona, la hormona adrenocorticotropa (ACTH, por sus siglas en inglés), en el sistema vascular, a través del cual la sangre la lleva a la corteza suprarrenal. La ACTH estimula la síntesis de cortisol, glucocorticoides, mineralocorticoides y dehidroepiandrosterona. El control primario del cortisol es el péptido de la glándula pituitaria, la ACTH, que probablemente controla el cortisol controlando el movimiento de calcio a las células diana que secretan cortisol. La ACTH es a su vez controlada por la hormona peptídica hipotalámica liberadora de corticotropina (CRH, por sus siglas en inglés), que está bajo el control nervioso. La CRH actúa sinérgicamente con arginina vasopresina, angiotensina II y epinefrina.
Como la mayoría de los esteroides, el cortisol no es muy soluble en agua, así que es transportado por todo el cuerpo, unido a una proteína, una α2-globulina, conocida como globulina fijadora de cortisol (CBG, por sus siglas en inglés) o transcortina. En sangre, aproximadamente el 92 % del cortisol está ligado a CBG y aproximadamente el 8 % es hormona «libre» no ligada a proteína, que es el componente biológicamente activo. Las mediciones de cortisol se utilizan directamente como monitor del estado suprarrenal y como medida indirecta de la hiper o hipofunción de la hipófisis. Los niveles séricos elevados pueden ser encontrados en respuesta al estrés, enfermedades psiquiátricas, obesidad, diabetes, alcoholismo y embarazo, lo que puede causar problemas de diagnóstico en pacientes con síndrome de Cushing. Los niveles bajos de cortisol se observan en pacientes con hipofunción suprarrenal generalizada o un defecto en la ruta metabólica de la biosíntesis del cortisol.