胸腺瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。目前并没有确切的单一原因能完全解释胸腺瘤的引发，不过有一些相关的因素被认为可能与之相关。
遗传因素相关
部分研究发现，遗传易感性可能在胸腺瘤的发生中起到一定作用。有家族中有胸腺瘤患者的人群，相对来说患胸腺瘤的风险可能会略有升高，但这并不是绝对会发病，只是存在一定的遗传倾向因素。比如某些特定的基因变异可能会增加个体发生胸腺瘤的概率，但具体的相关基因位点和遗传模式还在进一步的研究探索中。
环境因素影响
辐射暴露
长期处于辐射环境下，比如接受过胸部高剂量的辐射照射，像一些因疾病接受过胸部放疗的患者，在放疗后的若干年，发生胸腺瘤的风险可能会增加。有研究数据显示，接受过胸部辐射的人群，胸腺瘤的发病几率比未接受辐射的人群要高一些。
化学物质接触
长期接触某些化学物质，虽然目前确切的关联还在研究，但有推测长期接触如某些工业化学污染物等，可能会对人体的细胞基因等产生影响，进而增加患胸腺瘤的可能性。不过这方面还需要更多的研究来明确具体的作用机制和剂量 - 反应关系等。
自身免疫因素关联
胸腺瘤往往与自身免疫性疾病有一定关联。例如，胸腺瘤患者中合并重症肌无力的比例相对较高，约有30% - 70%的胸腺瘤患者会伴有重症肌无力。这提示自身免疫调节的异常可能参与了胸腺瘤的发生发展过程。自身免疫系统出现紊乱，攻击自身正常组织细胞的同时，可能影响到胸腺组织的正常细胞，导致胸腺细胞发生异常增殖等变化，从而引发胸腺瘤。