子宫内膜异位症与不孕症密切相关，子宫内膜异位症患者中不孕症发病率为30％～50％，是非子宫内膜异位症人群的20倍；同时40％～50％的不孕症患者合并子宫内膜异位症。子宫内膜异位症导致不孕是多种因素相互作用的结果，目前尚无单一的合理解释。
1.机械性因素在子宫内膜异位症的发展过程中，输卵管多保持疏通性，但卵巢或输卵管周围粘连则成为不孕的重要原因。尤其是冰冻骨盆、输卵管粘连可引起拾卵障碍或精子的输卵管内输送障碍。此外，输卵管内子宫内膜异位症病变也可起到直接的影响。
2.腹水异常腹水属血浆滤液，正常盆腔内存量少于5ml，排卵后腹水瞬间增至20ml。腹水体积及腹水中各种激素和其他物质的浓度影响排卵、拾卵、输送受精卵等过程。多数报道认为子宫内膜异位症患者腹水中所含的异常物质可致不育。腹水中PGs如PGF2a、PGE2、FXB2病理性增加，细胞因子特别是白细胞介素可能对输卵管拾卵、受精、受精卵分裂等生殖过程有阻碍作用。
3.卵巢功能异常子宫内膜异位症可伴有多种卵巢功能异常，如LH峰值异常、卵泡发育异常、无排卵、高泌乳素血症、黄体功能不全、未破裂卵泡黄素化综合征（LUFS），其发生率均高于非子宫内膜异位症人群。
4.免疫功能异常子宫内膜异位症患者可有细胞免疫异常，以异位增生的子宫内膜细胞作为抗原，产生对正常子宫内膜的自身抗体（EMAb）。据报道，子宫内膜异位症患者的子宫内膜存在：IgA、IgG抗体及补体沉着。此外，抗核抗体、抗类脂质抗体等也较高。子宫内膜异位症盆腔发生非特异性炎症反应，实际是由于内异症特异的免疫反应所致。这种局部反应激活巨噬细胞，产生各种细胞因子，导致不孕。
5.着床障碍与流产子宫内膜异位症可影响早期胚胎发育，有黄体功能异常及宫腔内环境异常，干扰早期胚胎的发育及植入，导致着床障碍及流产。临床上子宫内膜异位症患者流产率高于一般人群。
