Pregnenolon jest głównym steroidem produkowanym z cholesterolu i jest biologicznie nieaktywny. W korze nadnerczy i gonadach przekształcany jest w 17α-hydroksypregnenolon lub progesteron.
W mózgu pregnenolon jest przekształcany w hormony steroidowe o działaniu neuroprotekcyjnym i aktywującym siarczan pregnenolonu, pobudzający neurosteroid, a także allopregnanolon i 7α-hydroksypregnenolon.
W niektórych postaciach wrodzonego przerostu nadnerczy (niedobór 17-hydroksylazy, niedobór 17,20-liazy, niedobór oksydoreduktazy P450) stężenie pregnenolonu w osoczu jest podwyższone. Wrodzony lipidowy przerost kory nadnerczy jest najcięższą postacią wrodzonego przerostu nadnerczy, w którym synteza wszystkich hormonów steroidowych, tj. glikokortykoidów, mineralokortykosteroidów i sterydowych hormonów płciowych jest utrudniona ze względu na defekt konwersji cholesterolu do pregnenolonu. Stężenie pregnenolonu jest niskie we krwi, a wysokie w mózgu. U osób starszych lub u pacjentów z chorobami neurodegeneracyjnymi stężenie pregnenolonu jest obniżone.
Oznaczenie poziomu pregnenolonu jest przydatne w diagnostyce różnicowej wrodzonego przerostu nadnerczy (CAH – congenital adrenal hyperplasia).
Kontrowersyjny jest związek między niedoborem pregnenolonu, z którego powstaje większość hormonów steroidowych, a niedoborem androgenów, estrogenów i kortyzolu.
