Após a compreensão do funcionamento do sistema endócrino, é possível compreender as alterações endócrinas presentes na Síndrome de Klinefelter, assim como os acompanhamentos e tratamentos necessários para cada desordem. 

            A Síndrome de Klinefelter é caracterizada por um hipogonadismo masculino, que consiste no comprometimento da função testicular, que irá consequentemente afetar a espermatogênese e/ou a síntese de testosterona. O hipogonadismo pode resultar de um distúrbio testicular primário, ou seja, há uma alteração no testículo em si, ou ocorrer secundário à disfunção hipotálamo-hipofisária, eixo responsável pelo controle da secreção dos hormônios FSH e LH, importantes reguladores da função testicular. O hipogonadismo primário ou hipergonadotrópico é caracterizado pela baixa produção de testosterona e níveis elevados de hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH), sendo que a Síndrome de Klinefelter é a manifestação congênita mais comum de hipogonadismo primário.

            O hipogonadismo tem efeitos generalizados, afetando (1) diferentes níveis hormonais; (2) características cardiovasculares e (3) características relacionadas aos hormônios sexuais, como infertilidade.