睾丸积水主要是由于鞘膜腔内液体产生与吸收失衡导致的。正常情况下，鞘膜腔内会有少量液体起到润滑作用，当各种原因使得液体产生增多或吸收减少时，就会形成睾丸积水。
鞘膜的正常功能与异常情况
鞘膜的正常作用： 鞘膜是包裹睾丸的一层膜，它能分泌少量液体，起到润滑睾丸的作用，让睾丸在阴囊内可以灵活活动。异常情况引发积水： 比如炎症刺激，像附睾炎、睾丸炎等炎症发生时，炎症会影响鞘膜的液体分泌和吸收功能，导致液体分泌增多，从而形成积水。还有创伤因素，阴囊部位受到外伤后，也可能影响鞘膜的正常功能，使得液体吸收障碍，进而出现睾丸积水。
先天性因素导致
胎儿时期的发育影响： 在胎儿发育过程中，鞘状突闭合异常是导致先天性睾丸积水的常见原因。鞘状突是胚胎时期连接腹腔和睾丸的通道，正常情况下胎儿出生前后鞘状突会闭合，如果闭合不全，腹腔内的液体就可能流入鞘膜腔，从而形成睾丸积水。一般在婴儿出生后的一段时间内，部分鞘状突未闭的情况有可能自行闭合，但如果超过一定时间仍未闭合，就容易持续存在形成积水。具体时间范围： 通常认为出生后1岁以内有自行闭合的可能，如果1岁以后鞘状突仍未闭合，那发生睾丸积水的概率就会增加。
其他可能因素
寄生虫感染影响： 比如丝虫感染，丝虫寄生在人体淋巴系统等部位，会影响淋巴回流，进而波及鞘膜的淋巴循环，导致鞘膜液体吸收障碍，引发睾丸积水。在一些丝虫病流行地区，睾丸积水的发生与丝虫感染有一定关联。肿瘤因素： 睾丸、附睾的肿瘤也可能引起睾丸积水，肿瘤会影响鞘膜的正常生理功能，导致液体代谢失衡，从而形成积水。不过这种情况相对来说比较少见，但也是导致睾丸积水的一个因素。