Dès la puberté qui, comme chez le mâle, apparaît plus tardivement chez les grandes races que chez les petites, le fonctionnement de l'appareil génital femelle adopte un rythme cyclique.
Le cycle sexuel de la chienne est qualifié de mono-oestrien (une seule période d'ovulations par cycle) à ovulation spontanée (c'est à dire que l'ovulation ne peut pas être déclenchée par un stimulus extérieur). A titre de comparaison, la chatte présente au cours d'un cycle d'activité sexuelle plusieurs périodes d'ovulation successives en cas de non fécondation. Ces ovulations peuvent par ailleurs être déclenchées par l'accouplement ou par stimulations du col de l'utérus (à l'aide d'un écouvillon par exemple), ce qui simplifie notablement la réussite de la fécondation par synchronisation parfaite des gamètes mâles et femelles et explique la grande prolificité de l'espèce féline. Notons cependant la possibilité d'observer chez les jeunes chiennes des chaleurs qui se terminent avant l'ovulation mimant un cycle anovulatoire. Dans ce cas, les chaleurs réapparaissent fréquemment quelques semaines plus tard pour être cette fois-ci fécondantes. Ce phénomène de chaleurs disjointes n'est pas considéré comme pathologique chez la chienne lorsqu'il survient avant l'âge de deux ans.
La durée de chaque phase du cycle peut être variable. Seule la phase de postoestrus (appelée encore parfois metoestrus ou dioestrus) , correspondant à la période de gestation et de lactation admet une durée relativement stable (120 +/- 20 jours). Les chaleurs couvrant les phases de prooestrus et d'oestrus durent en moyenne trois semaines mais leur durée dépend de la date d'ovulation elle même variable d'une chienne à l'autre et, pour une même chienne, d'un cycle à l'autre. Ainsi, ce n'est pas parce qu'une chienne aura ovulé une fois 12 jours après les premières pertes sanguines qu'au cycle suivant l'ovulation interviendra à la même date. Environ 20% d'entre elles ovulent plus précocement ou plus tardivement (voir outils de détection de l'ovulation). De même, certaines chiennes n'extériorisent qu'une période de chaleurs par an (basenji), d'autres trois par an ou encore trois tous les 2 ans...
D'autres races comme le schipperke se font remarquer par leur faible prolificité alors que les chiens atteints d'hypothyroïdie ont souvent une libido déprimée.
Les saillies doivent souvent être assistées lors de malformations vulvaires ou vaginales (atrésie vulvaire, brides ou ptoses vaginales). Quant aux races brachycéphales (Bull-dog, Carlins etc.), elles rencontrent fréquemment des difficultés à la mise-bas (dystocies)
En résumé, chaque race présente son lot de particularités qu'il est utile de connaître avant d'entreprendre reproduction et sélection.
Contrairement à la majorité des espèces, les ovaires des chiennes commencent à sécréter de la progestérone quelques jours avant l'ovulation. Son taux sanguin (progestéronémie) augmente alors progressivement que la chienne soit fécondée ou non. Les dosages de progestérone permettent donc de témoigner de l'ovulation mais pas de la gestation.(voir schéma)Les ovules sont pondus encore immatures au stade dit "ovocytaire". Il leur faut généralement 48 heures avant d'être fécondables. Compte tenu de la persistance du pouvoir fécondant des spermatozoïdes qui est également de 48 heures, toute la conduite de la reproduction en élevage canin consiste à augmenter les chances de fécondation en synchronisant la rencontre de gamètes "au mieux de leur forme" pour une fertilité et une prolificité optimales.Hormis pendant la période d'oestrus, le taux d'oestrogènes augmente également 2 mois après l'oestrus, que la chienne soit gestante ou non. Cette élévation explique l'apparition des fausses chaleurs (attraction des mâles) parfois observées pendant cette période ou à la mise-bas. Ces pseudo-chaleurs ne sont pas fécondantes car elles ne sont pas accompagnées d'ovulation.La période d'acceptation du mâle qui entoure généralement l'ovulation est fréquemment accompagnée d'un réflexe de posture (signe de Liebenberger) caractérisé par une déviation latérale du port de la queue suite à une stimulation vulvaire. Ce signe peut être utilisé par l'éleveur mais doit néanmoins être interprété avec prudence chez certaines femelles acceptant le mâle en dehors de leur période d'ovulation (berger allemand notamment).
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