胎记形成的原因目前尚未完全明确，但一般认为与以下几方面因素有关。首先，遗传因素可能起到一定作用，有研究发现部分胎记具有一定的遗传倾向，若家族中有亲属有胎记，那么个体出现胎记的概率可能会相对高一些。
血管因素导致的胎记
鲜红斑痣：这是较为常见的一种血管性胎记，它是由于胚胎发育过程中，特定部位的血管发育异常所导致。胚胎时期血管组织分化阶段，控制血管分化的基因出现小范围错构，使得特定部位的毛细血管发育出现问题，从而形成鲜红斑痣。草莓状血管瘤：也是血管因素相关的胎记，在胚胎发育过程中，原始血管网分化时，某些因素导致血管内皮细胞异常增殖，就可能形成草莓状血管瘤，通常在出生后不久出现，并且会随着婴儿生长而有所变化。
色素因素导致的胎记
太田痣：一般认为是胚胎发育时，黑素细胞从神经嵴向表皮移行期间，停留在真皮深处而形成。太田痣多发生在面部，呈现出灰蓝色、青灰色等色素沉着斑。咖啡斑：其形成与色素细胞的异常分布有关。可能是在胚胎发育过程中，色素细胞在皮肤中的分布出现异常，导致局部皮肤出现淡褐色至深褐色的斑片，而且咖啡斑的数量如果较多，还可能与某些遗传性综合征相关，比如神经纤维瘤病。
其他因素相关的胎记
蒙古斑：常见于婴儿的腰骶部等部位，它的形成与胚胎发育中黑素细胞的迁移有关。在胚胎期，黑素细胞由神经嵴向表皮移行时，部分黑素细胞停留在真皮深部，从而形成蒙古斑，通常在儿童期会逐渐消退。另外，一些环境因素在胎记形成中可能也有间接影响，虽然不是直接导致胎记的原因，但比如孕期的一些不良生活习惯等，可能会在一定程度上影响胎儿皮肤的发育，间接增加胎记形成的可能性，但这种影响相对比较复杂，目前研究还在进一步探索中。