Endometrium (von altgriechisch ἔνδο(ν) éndo(n), deutsch ‚innen‘ und altgriechisch μήτρα mḗtrā, deutsch ‚Gebärmutter‘) oder deutsch Gebärmutterschleimhaut ist eine dünne, rosafarbene Schleimhaut, die die Innenwand der Gebärmutter (Uterus) bildet. Das Endometrium ist der Ort der Einnistung der befruchteten Eizelle (Nidation oder Implantation). Sollte sich keine Eizelle einnisten folgt bei Primaten die Menstruation, bei welcher unter anderem die obere Schicht des Endometriums abgestoßen und ausgeschieden wird. Die Gebärmutterschleimhaut besteht aus einem Epithel, aus Drüsen (Uterindrüsen, Glandulae uterinae) und einem mit zahlreichen Blutgefäßen bestückten, stützenden Gewebe (Stroma) zwischen den Drüsen.
Das Endometrium unterliegt ab der Geschlechtsreife zyklischen Veränderungen. Sie werden durch die hormonale Regulierung des Eisprungs (Ovulation) gesteuert. Diese findet auf drei Ebenen statt: Hypothalamus-Hypophyse-Eierstock. Dies ist recht komplex und erfolgt über längere und kürzere Rückkoppelungsmechanismen. Man unterscheidet zwei Haupthormone, die auf das Endometrium einwirken: Östrogen und Progesteron (der wichtigste Vertreter der Gestagene, welche auch Gelbkörperhormone genannt werden). Durch eine erhöhte Östrogen-Produktion nach der Menstruation baut sich das Endometrium auf und wird nach dem Eisprung, der durch das luteinisierende Hormon (LH) ausgelöst wird, unter dem zusätzlichen Einfluss des Progesterons so umgewandelt, dass sich eine befruchtete Eizelle einnisten kann. Die Zeit vor dem Eisprung nennt man Proliferationsphase, die 14 darauf folgenden Tage bezeichnet man als Sekretionsphase.
Bei Frauen im fruchtbaren Alter erfährt das Endometrium morphologische und funktionelle Veränderungen, die durch die Ausschüttung von Sexualhormonen gesteuert werden. So wird die Schleimhaut auf die Implantation vorbereitet. Vor der Pubertät oder nach der Menopause fehlt die zyklische hormonelle Beeinflussung, und das Gewebe erfährt keine Veränderungen. Mit der Menarche bereitet sich die Gebärmutter bei jedem Zyklus auf die Aufnahme einer befruchteten Eizelle vor. Dies geschieht durch das Wachstum und die Spezialisierung (Differenzierung) des Endometriums während eines Menstruationszyklus. Bei Primaten setzt sich das Endometrium dabei aus einer oberen (Funktionalis) und einer unteren Zellschicht (Basalis) zusammen.