子宫肌瘤的确切病因尚未明了。因肌瘤好发于生育期，青春期少见，绝经后萎缩或消失，提示其发生可能与女性激素相关。有研究证实孕激素有促进肌瘤的有丝分裂、刺激肌瘤生长的作用；生物学检测证实肌瘤中雌二醇的雌酮转化明显低于正常肌组织，肌瘤中雌激素受体浓度明显高于周边组织，肌瘤组织局部对雌激素高敏感型。细胞遗传学研究显示25%-50%子宫肌瘤存在细胞遗传学异常。
