子宫腺肌症的成因主要是子宫内膜的间质异位到子宫肌壁间。正常位置的子宫内膜会随着每次来月经，顺着经血一起流出体外。这些异位到子宫肌壁间的子宫内膜会在局部不断的发炎、吸收，形成结缔组织，压迫局部神经产生疼痛。随着病程时间的久远和疾病加重，疼痛会进行性加重，子宫也会相应增大。当不来月经时这些异位在子宫肌壁间的内膜可以压迫局部神经，多数子宫腺肌症的患者是经末痛。因为异位在子宫肌壁间的内膜不会随着经血流出，只是在局部压迫神经，所以无论是否来月经，这些压迫神经的异位内膜都会引起痛经。