脑垂体瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。一般认为，遗传因素可能是一个方面，有研究显示约5%的垂体瘤患者存在家族遗传倾向；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分泌异常等情况；还有环境因素，长期接触某些化学物质、受到辐射等也可能增加患脑垂体瘤的风险，不过目前并没有确切的数据表明具体是哪种环境因素以多高的比例导致脑垂体瘤。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 大约有5%左右的垂体瘤患者存在家族遗传的情况，也就是说如果家族中有亲属患脑垂体瘤，那么其直系亲属患脑垂体瘤的概率相对会比普通人群稍高一些，但这也不是绝对会发病，只是有一定的遗传易感性。基因层面影响： 目前已经发现一些与垂体瘤发生相关的基因变异，不过具体的基因作用机制还在进一步研究中，这些基因的异常可能会干扰垂体细胞的正常生长和调节功能，从而增加脑垂体瘤的发生几率。
下丘脑调控激素紊乱方面
促甲状腺激素释放激素异常： 下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素如果出现分泌异常，比如分泌过多或过少，就可能影响垂体的正常功能，导致垂体细胞异常增殖，进而引发脑垂体瘤。正常情况下促甲状腺激素释放激素维持着相对稳定的分泌水平来精准调控垂体分泌促甲状腺激素等相关激素，但一旦这个平衡被打破，就可能出现问题。其他下丘脑激素影响： 除了促甲状腺激素释放激素外，像生长激素释放激素、泌乳素释放激素等下丘脑分泌的激素，如果出现紊乱，也会对垂体产生影响。例如生长激素释放激素分泌异常，可能会促使垂体分泌过多的生长激素，长期如此就有可能导致垂体瘤的形成。
环境因素影响
化学物质接触： 长期接触某些化学物质，比如一些工业化学毒物等，虽然目前还没有确切的研究表明具体哪种化学物质以多大的比例会引发脑垂体瘤，但有研究提示长期接触这类物质可能会干扰人体内分泌系统的正常功能，从而增加脑垂体瘤的发病风险。辐射因素： 受到大剂量的辐射，比如头部受到过量的X射线、γ射线等辐射暴露，会增加患脑垂体瘤的可能性。不过日常生活中一般的医疗检查等小剂量辐射通常不会导致脑垂体瘤，只有在大剂量辐射暴露的情况下才会有明显影响。比如在一些核事故等特殊情况下，暴露于高剂量辐射环境中的人群，患脑垂体瘤的风险会升高。