迄今為止，子宮肌瘤的病因尚不明了。根據大量臨床觀察和實驗結果證明肌瘤是一種依賴於雌激素生長的腫瘤。如臨床常見於育齡婦女，30～50歲，尤其是在高雌激素環境中，如妊娠、外源性高雌激素等情况下生長明顯，而絕經後肌瘤逐漸縮小。肌瘤患者又常伴卵巢充血、脹大、子宮內膜增長過長，揭示這與過多雌激素刺激有關。
子宮肌瘤與內分泌失調有相當的關係。應用外源性激素及克羅米芬後子宮肌瘤增大，抑制或降低性激素水准可防止肌瘤生長，縮小肌瘤及改善臨床症狀。
從組織發生來看，子宮肌瘤細胞源於子宮肌、血管壁的平滑肌細胞如未成熟的成肌細胞，但後者在組織學上尚未明確概念。人類子宮肌瘤的發生可能來自未分化間葉細胞向平滑肌細胞的分化過程。多發性子宮肌瘤可能是由於起源細胞在子宮肌層內多灶潜伏。進入性成熟期後，殘存於肌層的未分化間葉細胞和成熟的平滑肌細胞，在雌、孕激素週期作用下出現自身連續性增殖、分化及肥大過程，在長時間內反復進行，最後形成腫瘤。