Useat tieteelliset tutkimukset ovat löytäneet yhteyden estrogeenin ja painonnousun välillä erityisesti vaihdevuosien aikana. Hormonikorvaushoidossa (HRT) esiintyvällä estrogeenillä voi olla useita sivuvaikutuksia, ja painonnousu on yksi yleisimmistä. Estrogeenivalta, joka johtuu liiallisesta estrogeenin määrästä kehossa suhteessa muihin hormoneihin, voi aiheuttaa ylimääräisten kilojen jakautumista enemmän vyötäröalueelle lonkan ja reiden sijasta, mikä voi lisätä sydänsairauksien riskiä. Lisäksi estrogeeni ja painonnousu liittyvät edelleen, koska estrogeeni voi aiheuttaa tilapäistä turvotusta ja lisääntynyttä vedenpidätystä.
Keskimääräistä korkeammat estrogeenitasot ja painonnousu esiintyvät yleensä perimenopaussin aikana tai juuri ennen vaihdevuosia, sen aikana ja heti sen jälkeen. Sekä estrogeeni- että progesteronitasot laskevat vaihdevuosien aikaan. Tämän seurauksena androgeenien osuus verenkierrossa kasvaa, koska estrogeeni ei ole enää käytettävissä androgeenien vaikutusten poistamiseksi. Androgeenit ovat myös vastuussa ylimääräisen painonnousun kohdistamisesta kehon keskiosalle, mukaan lukien vatsa ja rungon alueet.
Hormonivaihtelut vaihdevuosien aikana lisäävät edelleen estrogeenin lisääntymistä ja painonnousua. Jos naisen progesteronitasot laskevat ennen estrogeenitasojaan tai jos nainen ottaa liikaa estrogeenilisää, hän voi kehittää estrogeenivaltaa. Vedenpidätyksestä johtuva lisääntynyt paino on usein hormonikorvaushoidon ja estrogeenilisien väliaikainen sivuvaikutus, mutta yleiset hormonivaihtelut voivat suuresti häiritä kehon kykyä tasapainottaa androgeenitasoja suhteessa estrogeeni- ja progesteronitasoihin.
Estrogeeni ja painonnousu liittyvät myös käänteisesti, koska painonnousu voi lisätä estrogeenitasoja. Rasvasolut ovat jatkuvia estrogeenin tuottajia, ja suuri kehon rasvan lisäys voi myös lisätä estrogeenin määrää kehossa. Tämä puolestaan voi johtaa vielä enemmän painonnousuun, pahentuneeseen estrogeenivaltaisuuteen ja pahentuneisiin hormonivaihteluihin, mikä luo syklin, jonka monien naisten on vaikea murtaa.
Aineenvaihdunnan muutokset kehossa voivat tapahtua myös liiallisen estrogeenin tai äkillisen painonnousun seurauksena. Ylimääräinen rasva kehon keskellä ei ainoastaan lisää sydänsairauksien riskiä, vaan se edistää myös insuliiniresistenssiä ja diabetesta. Voi olla vaikeaa sanoa, aiheuttavatko hormonivaihtelut nämä olosuhteet vai johtuvatko ne suoraan niistä, mutta eri vaikutukset liittyvät lopullisesti toisiinsa.