高泌乳素血症通常由多种原因引起，其中垂体疾病是常见因素之一，尤其是垂体泌乳素瘤，约占所有高泌乳素血症病因的40%~60%。此外，一些药物也可能导致高泌乳素血症，比如长期服用抗精神病药物、抗抑郁药物等，大约有20%的高泌乳素血症患者是因药物因素引发。还有甲状腺功能减退症，当甲状腺功能减退时，会通过负反馈机制促使垂体分泌更多促甲状腺激素释放激素，进而刺激垂体泌乳素细胞分泌过多泌乳素，约5%~15%的甲状腺功能减退患者会合并高泌乳素血症。
垂体疾病导致
垂体泌乳素瘤：这是最常见的引起高泌乳素血症的垂体疾病。垂体泌乳素瘤是由分泌泌乳素的细胞组成的肿瘤，这些肿瘤细胞会自主性地分泌大量泌乳素，从而导致血液中泌乳素水平异常升高。例如，垂体泌乳素瘤患者的泌乳素水平可能会显著高于正常范围，有的可高达正常上限的数倍甚至数十倍。其他垂体肿瘤：除了泌乳素瘤外，其他类型的垂体肿瘤，如生长激素瘤、促肾上腺皮质激素瘤等，也可能影响垂体的内分泌功能，间接导致泌乳素分泌异常。不过相对来说，这类情况引起高泌乳素血症的比例较低。
药物因素引发
抗精神病药物：像氯丙嗪、奋乃静等传统抗精神病药物，长期使用时可能会阻断多巴胺受体，使得多巴胺对泌乳素分泌的抑制作用减弱，从而引起泌乳素水平升高。一般连续使用这类药物几周后，就可能出现泌乳素升高的情况。抗抑郁药物：部分抗抑郁药物，如三环类抗抑郁药中的阿米替林等，也可能干扰多巴胺能神经系统，导致泌乳素分泌增加。有研究发现，长期服用某些抗抑郁药物的患者中，约有一定比例会出现高泌乳素血症。
甲状腺功能减退相关
甲状腺功能减退时，甲状腺激素分泌减少，通过下丘脑-垂体的负反馈调节机制，会促使下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素（TRH）。TRH除了能刺激垂体分泌促甲状腺激素外，还对垂体泌乳素细胞有刺激作用，导致泌乳素分泌增多，进而引发高泌乳素血症。在甲状腺功能减退患者中，通过检查甲状腺功能和泌乳素水平可以发现这种关联，当甲状腺功能减退得到纠正后，部分患者的高泌乳素血症情况也会有所改善。