垂体瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。目前研究发现，遗传因素可能是一个方面，有家族性垂体瘤综合征的情况存在，约5%的垂体瘤患者具有家族遗传倾向；另外，下丘脑调控激素紊乱也可能引发垂体瘤，下丘脑的一些激素分泌异常会影响垂体的正常功能，进而导致垂体瘤的发生；还有细胞自身的异常变化，比如垂体细胞自身的基因突变等，也可能促使垂体瘤的形成。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 约有5%左右的垂体瘤患者存在家族遗传现象，如果家族中有亲属患垂体瘤，那么其他成员患垂体瘤的风险相对会有所增加，但这并不是绝对会发病，只是比普通人群风险稍高。特定综合征： 存在一些罕见的家族性垂体瘤综合征，如Carney综合征等，这类综合征除了垂体瘤外，还可能伴有其他内分泌腺的病变以及皮肤黏膜的色素沉着等表现。
下丘脑调控激素紊乱方面
促激素失衡： 下丘脑会分泌多种促激素释放激素和抑制激素来调节垂体前叶激素的分泌。例如，促甲状腺激素释放激素分泌异常，可能会影响垂体促甲状腺激素的分泌，长期的失衡可能诱导垂体细胞发生异常增殖，从而引发垂体瘤。神经递质影响： 下丘脑内的一些神经递质，如多巴胺等，对垂体泌乳素细胞的功能有调节作用。当多巴胺分泌减少或作用异常时，可能导致垂体泌乳素瘤的发生，因为泌乳素细胞失去了正常的抑制调控，就会过度分泌泌乳素，进而促使垂体瘤形成。
细胞自身异常变化角度
基因突变： 垂体细胞内的某些基因发生突变，比如与细胞生长、增殖相关的基因发生突变，会使垂体细胞不受控制地增殖，正常的细胞凋亡机制无法正常发挥作用，就会逐渐形成垂体瘤。目前已经发现一些特定的基因突变与垂体瘤的发生发展有密切关联，不过具体的突变基因种类和机制还在不断深入研究中。信号通路异常： 细胞内的信号通路在调控细胞的生长、分化等过程中起着关键作用。当信号通路出现异常时，比如生长激素信号通路异常，会导致垂体生长激素细胞过度增殖，引发生长激素型垂体瘤。这些信号通路的异常可能是由于基因的突变、环境因素等多种因素共同作用引起的。