Les mécanismes qui conduisent à l’endométriose restent mal connus.

Une hypothèse principale est celle de l’implantation de muqueuses utérines provenant de menstruations rétrogrades. Au cours des règles, du sang peut en effet passer par les trompes et parvenir à la cavité abdominale, transportant avec lui des fragments d’endomètre, voire des cellules pluripotentes capables de générer de nouveaux foyers endométriaux.

Néanmoins, alors que les cliniciens estiment que 90% des femmes présentent des saignements rétrogrades, seules 10% développent des lésions d’endométriose.

Des facteurs de susceptibilité individuelle doivent donc intervenir dans le développement de cette maladie. Ces facteurs pourraient être génétiques. Le risque de développer une endométriose est multiplié par cinq chez les femmes qui ont une sœur ou une mère touchée par cette maladie.

Des chercheurs soupçonnent aussi l’impact de certaines expositions environnementales comme les perturbateurs endocriniens. Des chercheurs estiment que chaque cas d’endométriose serait imputable pour moitié à des facteurs génétiques et pour moitié à des facteurs environnementaux. Les scientifiques s’interrogent par exemple sur le rôle éventuel des perturbateurs endocriniens ou celui des acides gras polyinsaturés et d’autres composants alimentaires pouvant entraîner des anomalies épigénétiques. 

Au jour d'aujourd'hui, on peut dire que l'endométriose serait donc une maladie multifactorielle, avec des facteurs hormonaux, environnementaux et génétiques.