胎记形成的原因目前尚未完全明确，一般认为可能与以下因素有关。大约有10% - 15%的胎记是由于胚胎发育过程中，皮肤组织在发育时异常的增生，从而在皮肤表面出现形状和颜色的异常。
血管因素导致的胎记
鲜红斑痣：这是一种常见的血管性胎记，是由于胚胎时期血管发育异常引起的。在胚胎发育的早期，负责形成血管的组织发生了错误的分化，导致真皮浅层的毛细血管扩张、畸形。比如，在胚胎的血管生成阶段，某些基因的突变或者调控异常，使得局部血管结构出现异常改变，进而表现为皮肤表面的红色斑块。草莓状血管瘤：多在出生时或出生后不久出现。其发生与血管内皮细胞的异常增殖有关。在胎儿发育过程中，血管内皮细胞在某些因素刺激下，过度增殖形成瘤样结构。研究发现，可能与胚胎时期的血管形成调控机制紊乱有关，导致局部血管内皮细胞不受控制地增生，最终形成草莓状的红色胎记。
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，停留在真皮深处而引起的。在胚胎发育的特定阶段，黑素细胞的迁移路径出现异常，本该到达表皮的黑素细胞没有正常迁移，而是滞留在了真皮层，并且在真皮层中异常聚集，从而导致皮肤出现蓝灰色、青褐色等色素沉着的胎记。咖啡斑：病因尚不十分明确，可能与遗传因素有关。有研究表明，部分咖啡斑患者存在一定的遗传倾向，即如果家族中有咖啡斑患者，其后代患咖啡斑的概率可能会增加。另外，也有观点认为可能是在胚胎发育早期，某些体细胞发生了基因突变，导致黑素细胞的功能和分布出现异常，进而形成咖啡斑这种色素沉着的胎记。
其他因素相关的胎记
蒙古斑：常见于东方人种的新生儿。它的形成与胚胎发育中黑素细胞的分布有关。在胚胎时期，黑素细胞从神经嵴向表皮移动时，部分黑素细胞滞留在真皮深部，并且聚集形成了蒙古斑，表现为蓝色、蓝灰色的斑块，通常在学龄前会逐渐消退。还有一种是皮脂腺痣，它是由皮脂腺等皮肤附属器发育异常导致的。在胚胎发育过程中，皮肤附属器的原始细胞发生了异常的分化和增殖，使得局部皮肤出现皮脂腺等结构的异常增生，表现为黄色、橙色的斑块，一般在儿童期开始逐渐明显。