子宫腺肌病的患者因为宫腔内膜和子宫肌层中的病灶直接相连，所以普遍认为子宫腺肌病是因为基底层的子宫内膜侵袭进入肌层发生生长所造成的疾病。和子宫腺肌病的发病密切相关的原因有人工流产、多次妊娠和分娩、慢性子宫内膜炎等原因造成的子宫内膜基底层损伤。
因为内膜基地层失去了粘膜下层，所以内膜会直接和肌层相接触，缺少了粘膜下层的亲密保护，会让子宫内膜更加容易侵入肌层。
患有子宫腺肌病的患者通常还会合并子宫内膜增生和子宫肌瘤，通常会提示高水平的雌孕激素的刺激，这可能也是促进内膜往内部肌层生长原因。异位的内膜在子宫肌层大多都是弥漫性生长，往往会累及后壁，所以子宫往往会很均匀的增大。整个子宫呈一个球型，前后径都会增大。因为子宫腺肌病的患者会在局部反复的出血，所以病灶周围的纤维组织会增生，导致与周围肌层没有明显界限，手术时候往往难以剥离出。
