节育环的原理主要是通过局部组织对异物的反应，从而影响受精卵的着床来达到避孕目的。
干扰受精卵着床
节育环放入宫腔后，会使子宫内膜产生无菌性炎症反应。这种炎症反应会改变宫腔内的环境，让受精卵难以着床。例如，炎症会释放一些物质，影响子宫内膜的正常代谢和生理功能，阻碍受精卵在子宫内膜上安家落户。
影响胚胎发育
节育环还会影响胚胎的发育。它会使子宫内的前列腺素分泌增加，前列腺素增多会改变输卵管的蠕动频率和节律，影响受精卵向宫腔的移动速度，而且还会影响子宫内膜的容受性，即使受精卵能够着床，也可能因为子宫内膜环境不利于胚胎发育而导致早期流产。
改变宫颈黏液性状
节育环可以改变宫颈黏液的性状。正常情况下，宫颈黏液会随着月经周期发生变化，以利于或不利于精子通过。而节育环的存在会使宫颈黏液变得黏稠，不利于精子穿透，从而阻碍精子与卵子结合形成受精卵。比如在排卵期，正常宫颈黏液会变得稀薄，便于精子通过，但是节育环存在时，宫颈黏液变得黏稠，精子就很难通过宫颈进入宫腔与卵子相遇。另外，不同类型的节育环原理也有细微差别。例如含铜节育环，铜离子会对精子有毒性作用，进一步影响受精过程。而且节育环放置后需要定期进行检查，一般建议每年至少复查一次B超，查看节育环的位置是否正常等情况。如果节育环位置发生偏移，就可能失去避孕效果，需要及时处理。