垂体瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。一般认为，垂体细胞自身的缺陷、基因异常以及内分泌因素等都可能参与垂体瘤的发生发展。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 部分垂体瘤具有一定的家族遗传易感性。有研究发现，某些基因突变可能会增加垂体瘤的发病风险。例如，在一些多发性内分泌腺瘤病Ⅰ型（MEN1）患者中，常常会同时出现垂体瘤、甲状旁腺腺瘤和胰腺内分泌瘤等多种内分泌腺瘤，这与 MEN1 基因的突变密切相关。特定基因变异： 一些特定的基因变异与垂体瘤的发生有关。比如，芳香烃受体相互作用蛋白（AIP）基因的种系突变与家族性垂体瘤的发生关系较为密切，携带 AIP 基因突变的人群患垂体瘤的几率比正常人明显增高。
内分泌因素影响
激素失衡： 体内激素水平的异常可能诱导垂体瘤的形成。例如，生长激素细胞腺瘤的发生可能与生长激素释放激素（GHRH）的长期过度分泌有关，过多的 GHRH 刺激垂体生长激素细胞过度增殖，从而引发垂体瘤。促甲状腺激素细胞腺瘤的发生则与促甲状腺激素释放激素（TRH）的异常调节有关，TRH 分泌异常可能导致促甲状腺激素细胞异常增生形成肿瘤。泌乳素水平异常： 高泌乳素血症是引起泌乳素型垂体瘤的重要因素。当各种原因导致体内泌乳素水平持续升高时，会刺激垂体泌乳素细胞过度增生，进而发展为泌乳素型垂体瘤。
其他潜在因素
辐射暴露： 头部受到大剂量的电离辐射是垂体瘤的一个明确危险因素。比如，在儿童时期因头部疾病接受过放疗的人群，成年后发生垂体瘤的概率明显高于未接受过放疗的人群。研究表明，辐射可能会损伤垂体细胞的 DNA，导致细胞异常增殖，从而增加垂体瘤的发病风险。下丘脑调控失常： 下丘脑是调节垂体功能的重要结构，下丘脑的一些调控失常也可能与垂体瘤的发生有关。下丘脑对垂体激素的分泌具有精细的调节作用，如果下丘脑的神经递质分泌异常，或者对垂体激素分泌的反馈调节出现紊乱，都可能影响垂体细胞的正常功能，导致垂体细胞过度增殖形成肿瘤。