多囊卵巢综合症的病因目前还不完全明确，一般认为是遗传因素和环境因素相互作用导致的。据研究，大约60%~70%的患者有遗传倾向，如果家族中有亲属患多囊卵巢综合症，那么自身患病风险会增加。
遗传因素方面
家族遗传倾向： 多囊卵巢综合症具有一定的家族聚集性。如果母亲或姐妹患有多囊卵巢综合症，那么女性患病的几率比正常人群要高。比如有家族史的女性，其基因中可能携带了与多囊卵巢综合症相关的易感基因，这些基因会增加患病的可能性。
内分泌因素方面
下丘脑 - 垂体 - 卵巢轴调节功能异常： 下丘脑分泌的促性腺激素释放激素（GnRH）脉冲频率和振幅异常，会影响垂体分泌促卵泡生成素（FSH）和促黄体生成素（LH）的比例。正常情况下FSH与LH的比例是相对稳定的，而多囊卵巢综合症患者往往出现LH水平升高，FSH水平相对正常或降低，LH/FSH比值大于2~3。这种激素比例的失调会影响卵巢的正常排卵功能，导致卵巢持续分泌雄激素，进而出现一系列症状。胰岛素抵抗与高胰岛素血症： 约50%~70%的多囊卵巢综合症患者存在胰岛素抵抗。即身体对胰岛素的敏感性降低，为了维持正常的血糖水平，胰腺会分泌更多的胰岛素，造成高胰岛素血症。高胰岛素血症会刺激卵巢间质和卵泡膜细胞分泌雄激素，还会影响肝脏性激素结合球蛋白的合成，使游离雄激素增多，进一步加重多囊卵巢的病理状态。
环境因素方面
生活方式影响： 长期的高热量饮食、缺乏运动等不良生活方式也是诱发多囊卵巢综合症的重要环境因素。例如，长期摄入高脂肪、高糖的食物，会导致体重增加，而肥胖又会加重胰岛素抵抗，从而增加患多囊卵巢综合症的风险。有研究发现，体重超重或肥胖的女性患多囊卵巢综合症的几率比体重正常的女性高很多。另外，长期精神压力过大也可能影响内分泌功能，导致激素失衡，增加患病风险。