脑垂体瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。目前认为遗传因素可能起到一定作用，约5%的垂体瘤患者有家族遗传倾向；另外，下丘脑调控激素紊乱也可能引发脑垂体瘤，比如促甲状腺激素释放激素过度分泌等情况，会影响垂体的正常功能，进而增加垂体瘤发生风险；还有些研究提示，长期接触某些辐射，像头部受到大剂量电离辐射，也可能增加脑垂体瘤的发病几率，但这种情况相对较少见。
遗传因素相关情况
家族遗传倾向： 约有5%左右的垂体瘤患者存在家族遗传背景，若家族中有亲属患垂体瘤，那么其他成员患垂体瘤的风险会比普通人群略有升高，但这并不意味着一定会发病，只是相对来说有一定的遗传易感性。比如某些特定的基因变异可能与垂体瘤的发生相关联，但具体的遗传机制还在不断研究中。
下丘脑调控激素方面
促甲状腺激素释放激素影响： 下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素如果出现过度分泌的情况，会刺激垂体前叶促甲状腺激素细胞的过度增殖等，长期如此就可能导致垂体瘤的形成。正常情况下下丘脑分泌的激素对垂体的功能起到精细的调节作用，一旦这种调节失衡，就可能打破垂体的正常生理状态，为垂体瘤的发生创造条件。
辐射因素影响
大剂量电离辐射作用： 当头部受到大剂量的电离辐射时，比如因治疗其他疾病接受过头部放疗等情况，辐射可能会损伤垂体细胞的DNA等，导致细胞发生异常增殖，从而增加脑垂体瘤的发病风险。不过，日常生活中一般的小剂量辐射，像普通的医疗检查中的X线等，通常不会导致脑垂体瘤的发生，只有大剂量的电离辐射才可能产生这样的影响。