双胎输血综合征主要是因为单绒毛膜双羊膜囊双胎妊娠时，胎盘间存在动-静脉吻合支，使得血液从动脉向静脉单向分流，从而造成两个胎儿之间血液不均衡分配所致。
胎盘血管吻合异常方面
动脉-动脉吻合： 在单绒毛膜双羊膜囊双胎中，胎盘内的动脉 - 动脉吻合是导致双胎输血综合征的重要血管因素。这种吻合使得血液可以在两个胎儿的动脉系统之间流动，但如果存在不平衡的情况，就可能引发血液的异常分流。一般来说，这种血管吻合在单绒毛膜双胎中的发生率相对较高，大约有一定比例的单绒毛膜双胎存在这样的血管吻合情况，而其中部分就会发展为双胎输血综合征。静脉-静脉吻合： 静脉 - 静脉吻合也参与其中。两个胎儿的静脉系统通过吻合支相连，当静脉系统之间的压力等因素出现差异时，血液会从压力高的一侧流向压力低的一侧，进而打破正常的血液循环平衡，为双胎输血综合征的发生创造条件。
胎儿血液循环特点方面
胎儿血液循环的不平衡性： 双胎妊娠时，两个胎儿的血液循环相互关联又相对独立。由于胎盘的血管吻合存在，一个胎儿的血液输出可能会过多地流向另一个胎儿。例如，供血儿因为血液不断流向受血儿，自身会出现血容量减少、贫血等情况，而受血儿则会接受过多血液，出现血容量过多、红细胞增多等改变，这种血液循环的不平衡逐渐发展就可能导致双胎输血综合征。对氧和营养物质的争夺： 两个胎儿都需要从胎盘获取氧和营养物质，而血管吻合使得这种争夺变得更为复杂。供血儿为了满足受血儿的需求，自身的氧和营养物质供应相对不足，长期下来就会出现一系列病理改变，而受血儿过度获取氧和营养物质也会引发身体的异常变化，最终导致双胎输血综合征的出现。
妊娠早期的影响方面
早期胎盘发育差异： 在妊娠早期，胎盘的发育如果存在微小的差异，就可能影响后续血管吻合的形成和功能。比如，早期胎盘局部的血管形成出现不均衡，使得动 - 静脉吻合支更容易出现异常的连接和功能紊乱，从而增加双胎输血综合征的发生风险。一些研究发现，妊娠早期胎盘的某些微观结构异常与双胎输血综合征的发生有一定关联，大约有部分病例可以追溯到妊娠早期胎盘发育的异常情况。母体因素的间接影响： 母体的一些因素也可能通过影响胎盘的发育间接导致双胎输血综合征。例如，母体的激素水平变化如果不利于胎盘的正常血管形成，就可能使得双胎之间的血管吻合出现问题。虽然母体因素不是直接原因，但它在双胎输血综合征的发生过程中起到一定的间接作用，比如母体患有某些疾病影响了胎盘的血液供应等情况，都可能对双胎输血综合征的发生有影响。