1、激素依赖性
临床及实验室观察证明子宫内膜异位症是雌激素依赖性疾病，并且雌激素对于EM的生长和维持都是至关重要的。EM不发生在初潮前的少女，无排卵月经的妇女发病率也很低。EM的组织呈现了许多与雌激素分泌和代谢异常的分子生物学异常改变。
在异位病灶中，芳香化酶是最后一步的合成酶，把C19类固醇转化成雌激素。无论类固醇基因快速调节蛋白还是芳香化酶。这些酶联反应确保了异位子宫内膜处于雌激素作用环境。局部产生的雌激素在自身组织中发挥其生物学效应，即自分泌效应。
2、体腔上皮化生
此理论认为部分腹膜是具有分化能力的组织，并可以化生出与正常子宫内膜相似的组织。因为卵巢和苗勒氏管均来源于体腔上皮，因此体腔化生学说可以解释卵巢的子宫内膜异位症。腹膜间皮同样具有增殖和分化的能力，因此此学说甚至可以扩展至腹膜以解释腹膜子宫内膜异位症。但除卵巢、苗勒氏管、腹膜以外的其他分化于体腔上皮的组织中并没有子宫内膜异位症发现，这一现象使得体腔上皮化生理论受到了质疑。
3、经血逆流
子宫内膜种植学说普遍为学者们所接受，在20世纪20年代首次提出，这是最早提出并得到广泛接受的学说。妇女月经期经血可经输卵管倒流进入腹腔，引起子宫内膜组织在腹腔内播散。逆流经血中的内膜碎片黏附并侵润腹膜间皮，获得血液供应后持续存活并生长。近年来，郎景和等发现内异症患者的在位内膜对其发病有重大作用。
但是90%的女性月经期有经血逆流发生，而临床上仅有10%发生EM。目前的观点认为还有其他多因素参与了EM的发病，如内膜细胞通过血管或淋巴播散，机械种植机制等。
4、免疫机制
尽管大多数女性均有经血逆流的情况，但只有少数最终患有子宫内膜异位症。逆流入腹腔的经血和内膜在大多数情况下会被体内的免疫细胞清除，如巨噬细胞、NK细胞和淋巴细胞。因此当经血逆流时，免疫系统不能发生功能也可能是子宫内膜异位症发病的机制之一。受损的细胞及体液免疫、生长因子、细胞因子均在异位子宫内膜组织中发现。免疫机制在EM的种植、定位、黏附及生长过程中均起重要作用。
逆流至腹腔的子宫内膜细胞凋亡的减少促进了其生存能力，并且有利于其逃避巨噬细胞介导的免疫监测和清除。而基质金属蛋白酶在脱落反流的子宫内膜细胞中持续稳定地表达，加强了其向腹膜的侵袭力，并进一步发生增生反应。
