子宮內膜異位症會大大提升女性不孕症的發病率，其患者中女性不孕症發病率爲30%～50%，是非子宮內膜症人羣的20倍;同時40%～50%的女性不孕症患者合併子宮內膜異位症。子宮內膜異位症導致女性不孕是多種因素相互作用的結果，目前尚無單一的合理解釋。
1.機械性因素
在子宮內膜異位症的發展過程中，輸卵管多保持疏通性，但卵巢或輸卵管周圍粘連則成爲女性不孕的重要原因。尤其是冰凍骨盆、輸卵管粘連可引起拾卵障礙或精子的輸卵管內輸送障礙。此外，輸卵管內子宮內膜異位症病變也可起到直接的影響。
2.腹水異常
腹水屬血漿濾液，正常盆腔內存量少5ml，排卵後腹水瞬間增至20ml。腹水體積及腹水中各種激素和其他物質的濃度影響排卵、拾卵、輸送受精卵等過程。多數報道認爲子宮內膜異位症患者腹水中所含的異常物質可致女性不孕。腹水中PGs如PGF2a、PGE2、FXB2病理性增加，細胞因子特別是白細胞介素可能對輸卵管拾卵、受精、受精卵分裂等生殖過程有阻礙作用。
3.卵巢功能異常
子宮內膜異位症可伴有多種卵巢功能異常，如LH峯值異常、卵泡發育異常、無排卵、高液泌乳素血癥、黃體功能不全、未破裂卵泡黃素化綜合徵(LUFS)，其發生率均高於非子宮內膜異位症人羣。
4.免疫功能異常
子宮內膜異位症患者可有細胞免疫異常，以異位增生的子宮內膜細胞作爲抗原，產生對正常子宮內膜的自身抗體(EMAb)。據報道，子宮內膜異位症患者的子宮內膜存在：IgA、IgG抗體及補體沉着。此外，抗核抗體、抗類脂質抗體等也較高。子宮內膜異位症盆腔發生非特異性炎症反應，實際是由於內異症特異的免疫反應所致。這種局部反應激活巨噬細胞，產生各種細胞因子，導致女性不孕。
5.着牀障礙與流產
子宮內膜異位症可影響早期胚胎髮育，有黃體功能異常及宮腔內環境異常，干擾早期胚胎的發育及植入，導致着牀障礙及流產。臨牀上子宮內膜異位症患者流產率高於一般人羣。
