胎记形成的原因目前尚不十分明确，一般认为可能与胚胎发育过程中色素细胞或血管的异常聚集有关。据研究，大约10%的新生儿会有胎记。
先天性色素型胎记的形成
黑色素细胞聚集： 在胚胎发育时，皮肤中的黑色素细胞分布异常，比如某些区域的黑色素细胞过度聚集，就可能形成太田痣等色素型胎记。这些黑色素细胞原本是从神经嵴迁移到皮肤的，迁移过程中出了问题就会导致聚集。色素沉着异常： 还有一种是因为皮肤中的色素沉着机制出现异常，像咖啡斑，可能是由于遗传等因素影响了皮肤中黑色素的产生和分布，使得局部皮肤色素沉着比周围区域明显，形成咖啡斑样的胎记。
血管型胎记的形成
血管异常增生： 鲜红斑痣是比较常见的血管型胎记，它是因为胚胎时期皮肤中的血管发育异常，局部毛细血管扩张增生所致。在胚胎发育的早期，血管形成的过程中出现了畸形，导致特定部位的血管结构不正常，从而表现为皮肤表面的红色斑块。血管畸形发育： 草莓状血管瘤则是由于血管内皮细胞的异常增殖引起。在婴儿出生后的一段时间内，血管内皮细胞过度增生，形成类似草莓样的突起，这也是胚胎发育过程中血管系统发育紊乱造成的。
其他类型胎记的形成
蒙古斑的形成： 蒙古斑多见于东方人种的新生儿，它是由于胚胎发育时，黑素细胞停留在真皮深部而引起的。这种胎记通常在腰骶部等部位，表现为蓝色或蓝黑色的斑块，一般在儿童期会逐渐消退。皮脂腺痣的形成： 皮脂腺痣是由皮脂腺等皮肤附属器发育异常导致的。在胚胎时期，皮肤的附属器组织发育过程中出现偏差，使得局部皮脂腺等结构异常增生，表现为皮肤表面的丘疹、结节样改变，通常在出生时或出生后不久就存在。