La causa de la endometriosis es desconocida varias teorías han sido estudiadas, pero debido a la diversidad de los síntomas es imposible adjudicar las apropiadas para todos los casos. Una teoría es la del retroceso del flujo menstrual, o sea, la teoría de migración del endometrio a través de las trompas durante la menstruación. Parte del tejido menstrual regresa por las trompas de Falopio implantándose y luego creciendo en el abdomen; algunos expertos que estudian la endometriosis creen que toda mujer tiene algún retroceso del flujo menstrual, y que un problema en el sistema inmune y/o un problema hormonal permite que el tejido se establezca y crezca en las mujeres que desarrollan la endometriosis.

Otra teoría sugiere que el tejido endometrial sea distribuido desde el útero a otras partes del cuerpo por el sistema linfático o sanguíneo. Una teoría genética sugiere que el problema es engendrado de los padres de algunas familias o que ciertas familias tengan factores predisponentes para la endometriosis.

Otra teoría sugiere que los residuos o restos de tejidos de cuando la mujer era embrión pueden desarrollarse en endometriosis o que algunos tejidos adultos detengan la habilidad que tenían en la etapa embrionaria de cambiarse en tejidos reproductivos bajo ciertas circunstancias.

En los casos en que se encuentra la endometriosis en las cicatrices quirúrgicas abdominales, se ha sugerido la posibilidad del transplante quirúrgico, aunque también se ha encontrado el tejido en cicatrices donde parece muy improbable la posibilidad de implante accidental.