Malgré la recherche intensive, les causes de l’endométriose restent vagues à ce jour. Il existe toutefois plusieurs théories concernant l’apparition de la maladie.

La théorie de la transplantation (théorie de la menstruation rétrograde) part du principe qu’une partie du sang menstruel s'écoule via les trompes dans la cavité abdominale pendant le cycle. Les cellules de la muqueuse utérine sont donc déplacées et s’implantent à d’autres endroits. Ceci étant, le sang menstruel s’écoule dans la cavité abdominale via les trompes chez la plupart des femmes, ce qui ne provoque une endométriose que dans des cas exceptionnels.

Selon la théorie de la métaplasie, les foyers d’endométriose sont dus aux cellules qui se sont implantées à différents endroits du corps pendant le développement dans le ventre maternel, avant de se transformer en tissus endométriaux à l’âge adulte.

On suppose que le système immunitaire et les facteurs génétiques peuvent aussi exercer une influence sur l’évolution de l‘endométriose.