子宫肌瘤的确切病因目前尚不明确，但根据其好发于生育年龄女性，绝经后肌瘤停止生长，甚至萎缩、消失等，提示子宫肌瘤的发生可能与女性性激素有关。生物化学检测证实，肌瘤中雌二醇向雌酮转化明显低于肌组织；肌瘤中雌激素受体明显高于周围肌组织，因此认为肌瘤组织局部对雌激素的高敏感性，是肌瘤发生的重要原因之一。

此外，研究证实，孕激素有促进肌瘤有丝分裂活动、刺激肌瘤生长的作用。细胞遗传学研究显示，25%~50%的子宫肌瘤存在细胞遗传学异常。分子生物学研究结果也显示，子宫肌瘤是由单克隆平滑肌细胞增殖而成；多发性子宫肌瘤是由不同克隆细胞形成。