黄体功能不全通常是多种因素共同作用导致的。一般来说，内分泌失调是重要原因之一，比如体内促卵泡生成素、促黄体生成素等激素分泌异常，可能影响黄体的发育和功能，有研究发现约30% - 40%的黄体功能不全与内分泌激素失衡相关。
内分泌因素：
激素分泌失衡： 促卵泡生成素分泌不足，会影响卵泡的正常发育，进而影响黄体的形成；促黄体生成素峰值不够，也难以促使黄体正常成熟。例如，当体内促黄体生成素水平低于正常范围时，黄体就可能发育不良，导致功能不全。泌乳素异常： 泌乳素过高会抑制促性腺激素的分泌，从而干扰黄体的正常功能。临床上发现，约有15% - 20%的黄体功能不全患者存在泌乳素水平异常升高的情况。
子宫内膜因素：
子宫内膜受体异常： 子宫内膜细胞对孕激素的受体数量减少或亲和力下降，即使有正常的黄体分泌孕激素，也无法有效发挥作用。比如，子宫内膜中孕激素受体含量低于正常水平时，就会影响黄体对子宫内膜的调节，导致黄体功能不全相关表现。子宫内膜容受性差： 子宫内膜容受性是胚胎着床的关键，若黄体功能不全，会使子宫内膜容受性降低，影响胚胎着床，增加不孕或流产的风险。有数据显示，黄体功能不全导致的不孕患者中，约60%存在子宫内膜容受性方面的问题。
其他因素：
酶系统异常： 类固醇激素合成过程中所需的某些酶缺乏或活性异常，会影响孕激素的合成，从而导致黄体功能不全。例如，3β - 羟类固醇脱氢酶缺乏时，就会干扰孕激素的合成途径，影响黄体功能。免疫因素： 自身免疫反应可能攻击黄体组织，破坏黄体的结构和功能。比如，存在抗磷脂抗体等自身抗体时，可能影响黄体周围的血液循环，导致黄体供血不足，功能受到影响。另外，一些全身性疾病，如甲状腺功能异常等，也可能通过影响内分泌等机制间接导致黄体功能不全。甲状腺功能减退时，甲状腺激素分泌减少，会影响下丘脑 - 垂体 - 卵巢轴的功能，进而影响黄体功能。