雌二醇的正常值范围因性别、年龄及生理状态不同而有所差异。女性在不同生理阶段以及男性的参考范围存在较大波动，具体数值需结合个体情况综合分析。
女性在卵泡期的雌二醇正常值通常为20-150pg/mL，排卵期可达40-350pg/mL，黄体期维持在30-450pg/mL。绝经后女性由于卵巢功能衰退，正常值一般低于20pg/mL。妊娠期数值会随孕周增加而显著升高，孕早期可达200-3000pg/mL，孕晚期可达5000-27000pg/mL。男性正常值范围较窄，通常在10-50pg/mL之间。检测结果可能因实验室检测方法不同出现15%左右的波动，化学发光法的灵敏度较高，放射免疫法则存在检测下限差异。
当发现雌二醇水平异常时，建议携带完整的检测报告至内分泌科就诊。需结合临床症状、其他激素检测及影像学检查综合判断，例如多囊卵巢综合征患者可能出现高雄激素伴雌二醇异常，而卵巢早衰者则表现为低雌二醇伴高促卵泡激素。检测前应注意避免服用含雌激素类药物，采血时间建议选择月经周期第2-5天（育龄女性）。