Az ösztrogénnek a szaporodás szabályozásán kívül fontos szerepe van az energiaháztartás agyi szabályozásában is. Erős anorexigén, elhízás elleni hatású hormon, egyrészről csökkenti az étvágyat, a táplálék felvételét, másrészről növeli az energiafelhasználást. Ösztrogénhiányos állapot a táplálékfelvétel fokozást és testsúlygyarapodást eredményez. Az utóbbi évek kutatásai nagy előrelépést jelentettek az ösztrogén agyi hatásmechanizmusának feltárásában. Ezek alapján megállapíthatjuk, hogy az ösztrogén fokozza a hipotalamikus arcualt nucleus (ARC) magcsoportban található proopiomelanocortin (POMC) idegsejtek aktivitását. Ezek a sejtek központi szerepet játszanak az anyagcsere szabályozásában, és serkentő hatással vannak a ventromediál magcsoportra (VMH), az agyi jóllakottság központra. Ösztrogén hatására a POMC-neuronok serkentő szinapszisainak száma gyorsan és jelentősen növekszik. Ehhez hasonló szinaptikus átrendeződést (plaszticitást) figyeltek meg korábban a leptin, a legerősebbnek hitt elhízás elleni hormon, hatására is. Az ösztrogén bizonyos szempontból mimikálja a leptin hatását, de attól függetlenül valósul meg; mivel a leptinhiányos (ob/ob) és leptinreceptor hiányos (db/db) kísérleti állatokban is létrejön. Ezek a megfigyelések alátámasztják azt a hipotézist, hogy az energiaháztartás agyi szabályozásában, az idegsejtek közötti gyors szinaptikus átrendeződésnek kulcsfontosságú szerepe van. Az intracelluláris jelátvitelben feltehetőleg a STAT3 szignáltranszdukciós molekula játszik meghatározó szerepet.