La ACTH estimula la síntesis y la liberación de hormonas suprarrenales. Puesto que no se han definido mecanismos específicos para la secreción de hormonas esteroides, y dado que los esteroides no se acumulan de manera apreciable en la glándula, se cree que las acciones de la corticotropina para aumentar la producción de hormonas esteroides están mediadas de modo predominante a nivel de la biosíntesis de novo.
La ACTH, al unirse a la MC2R, activa la proteína Galfas para estimular a la adenililciclasa, aumentar el contenido de AMPc intracelular y activar las proteinquinasas A. El AMPc es un segundo mensajero obligatorio para casi todos los efectos, si no es que para todos, de la ACTH sobre la esteroidogénesis. Las mutaciones en el receptor de corticotropina se han vinculado con síndromes raros que culminan en resistencia familiar a dicha hormona.
Temporalmente, la reacción de las células de la corteza suprarrenal a la ACTH posee dos fases. La fase aguda, cuyo efecto se da en el transcurso de segundos a minutos, manifiesta en gran parte aumento de sustrato colesterol para las enzimas esteroidogénicas. La fase crónica, que ocurre en el transcurso de horas a días, depende mucho del incremento de la transcripción de las enzimas esteroidogénicas.
La corteza suprarrenal utiliza múltiples fuentes de colesterol para asegurar un aporte adecuado de sustrato para la esteroidogénesis. Esas fuentes comprenden: colesterol y esteres de colesterol circulantes captados por medio de la vía del receptor de LDL y las vías de los receptores de HDL; liberación de colesterol a partir de reservas de éster de colesterol endógenas por medio de activación de la esterasa de colesterol; y por último aumento de la biosíntesis de novo.