多数人认为，与盆腹腔异位内膜病变造成的粘连引起输卵管功能失常、管腔堵塞有关，从而影响了卵子的收集和运行而致不孕。但也可能与卵巢病变影响正常排卵有关。此外，的专家指出，在子宫内膜异位症与不孕症之间还可能存在互为因果的关系。

 一、内在性子宫内膜异位症

内膜由基底部向肌层生长，局限于子宫，故又名子宫腺肌病。异位的子宫内膜常弥散于整个子宫肌壁，由于内膜侵入引起纤维组织及肌纤维的反应性增生，使子宫一致性胀大，但很少有超过足月胎儿头大者。不均匀或局灶型分布者一般以后壁多见，由于局限在子宫一部，往往使子宫不规则增大，酷似子宫肌瘤。

切面可见增生的肌组织亦似肌瘤呈漩涡样结构，但无肌瘤所具有与周围正常肌纤维分开的包膜样组织。病灶中间有软化区，偶可见到散在的含有少量陈旧积血的小空腔。镜检所见的内膜腺体与子宫内膜腺体相同，其周围由内膜间质所包绕。异位内膜随月经周期而改变，但分泌期改变不明显，表示异位的内膜腺体受孕激素影响较小。当受孕时，异位内膜的间质细胞可呈明显蜕膜样变。

   二、间质性子宫内膜异位症

为内在性子宫内膜异位症的一种特殊类型，较少见，即异位的内膜仅有内膜间质组织，或子宫内膜侵入肌层后间质组织发展的范围及程度远远超过腺体成分。一般子宫一致性增大，异位细胞散布于肌层或集中在某一区域，色黄，常具有弹性橡皮样硬度，较肌瘤软，在切面往往可以看到索状小虫样突起，就可据以确立诊断。

异位组织亦可向宫腔发展形成息肉状肿块，多发性，表面光滑，蒂宽与子宫肌壁有较大面积的直接连系，并可由宫壁向宫腔或沿子宫血管向阔韧带内突出。向宫腔突出者致成月经过多甚或绝经后流血；向阔韧带突出者可经双合诊查出。间质性子宫内膜异位症可有肺播散，甚至在切除子宫数年后还能发生。由于这种特点，有人认为间质性子宫内膜异位症是低底恶性的肉瘤。

   三、外在性子宫内膜异位症

内膜侵犯子宫以外的组织（包括由盆腔侵犯子宫浆膜层的异位内膜）或器官，常累及多个器官或组织。卵巢为外在性子宫内膜异位症最常发生的部位，占80%，其次为子宫直肠窝之腹膜，包括子宫骶韧带，子宫直肠窝前壁相当于阴道后穹窿部位，子宫颈后壁相当于子宫颈内口处。有时异位内膜侵犯直肠前壁，使肠壁与子宫后壁及卵巢形成致密粘连，术中很难分离。

外在性子宫内膜异位症也可侵入直肠阴道隔而在阴道后穹窿粘膜上形成散在的黑紫色小点，甚至可形成菜花样突起，酷似癌瘤，经活检才能证实为子宫内膜异位症。此外如前所述输卵管、宫颈、外阴、阑尾、脐、腹壁切口、疝囊、膀胱、淋巴结，甚至胸膜及心包膜、上肢、大腿、皮肤皆可能有异位内膜生长。

子宫直肠窝处异位子宫内膜，亦可在腹膜上形成紫黑色出血点或积血小囊，包埋在粘连严重的纤维组织中，镜检可见典型的子宫内膜。该处异位的内膜组织尚可向直肠阴道隔及子宫骶韧带扩展形成触痛性坚实结节。或穿透阴道后穹窿粘膜，形成蓝紫色乳头状肿块，经期可出现许多小出血点。如直肠前壁受累，则可发生经期大便疼痛，有时内膜病变围绕直肠扩展形成狭窄环，与癌瘤极为相似，肠道受侵约占内膜异位症10%左右。