胆总管囊肿的病因目前尚未完全明确，一般认为与先天性发育异常有密切关系。胚胎发育时期，胆总管的空泡化过程出现异常，就可能导致胆总管囊肿的形成。
先天性胆道发育异常方面
胚胎期胆管空化不全：
在胚胎发育的第5周左右，原始胆管开始发育，到第10周时胆管的空化过程应完成。如果这个空化过程出现障碍，就会使胆管局部呈现出囊状扩张的形态，进而引发胆总管囊肿。比如在胚胎早期的某些基因突变等因素，可能干扰胆管正常的空化进程。
胰胆管合流异常：
正常情况下，胰管和胆管在十二指肠壁内有一段共同通道。当胰胆管合流异常时，胰液可能会反流入胆管，长期的胰液反流会引起胆管壁的炎症、纤维化，导致胆管壁薄弱，逐渐形成胆总管囊肿。据相关统计，约有80% - 90%的胆总管囊肿患者存在胰胆管合流异常的情况。
遗传因素相关
家族遗传倾向：
有研究发现，胆总管囊肿具有一定的家族遗传易感性。如果家族中有亲属患有胆总管囊肿，那么其他家族成员患病的风险会相对增高。虽然具体的遗传方式还不是完全清晰，但基因层面的某些突变可能在其中起到了作用，不过目前还没有特定的单一基因被完全确定为导致胆总管囊肿的唯一遗传因素。
染色体异常可能：
部分胆总管囊肿患者可能存在染色体的异常情况。例如某些染色体数目或结构的改变，会影响胆管发育相关基因的表达和功能，从而增加胆总管囊肿的发病几率。不过染色体异常导致胆总管囊肿的具体机制还需要进一步深入研究来明确。
其他可能相关因素
宫内环境影响：
在胎儿发育的宫内阶段，如果孕妇受到一些不良因素的影响，比如感染某些病毒（如风疹病毒等）、接触了某些致畸物质（如某些药物、化学毒物等），可能会干扰胎儿胆管的正常发育，增加出生后患胆总管囊肿的可能性。但这类因素导致胆总管囊肿的具体作用机制和确切关联程度还需要更多的研究来证实。
激素水平影响：
性激素等激素水平的异常也可能与胆总管囊肿的发生有一定关系。在胚胎发育过程中，激素水平的变化如果干扰了胆管组织的分化和发育，就可能引发胆总管囊肿。不过目前关于激素水平与胆总管囊肿关系的研究还处于相对初步的阶段，需要更多的探索来阐明其中的详细机制。