儿童时期与青春期患病时生长激素分泌增多可导致骨骺闭合延迟、长骨生长加速而发生巨人症；青春期后骨骺已融合则形成肢端肥大症；少数青春期起病至成年后继续发展形成巨人症。
垂体前叶分泌GH受下丘脑产生的GHRH（生长激素释放激素）和下丘脑、胰腺等组织产生的生长抑素控制。GH进入循环后可刺激肝脏合成胰岛素样生长因子（IGF，生长介素），引起指端肥大、骨关节增生、心肌肥厚、内脏肥大增生、胰岛素抵抗、结肠息肉和肿瘤发生等。
多激素分泌性GH腺瘤可同时分泌PRL（催乳素）、TSH（促甲状腺素）和ACTH（促肾上腺皮质激素释放激素）；GH腺瘤可伴随McCune-Albright综合征（多发性骨纤维不良、皮肤咖啡斑和性早熟等），也可伴随MEN-1（多内分泌腺瘤病1型）、Carney综合征（皮肤和心脏黏液瘤、Cushing综合征和GH腺瘤）。