胎记形成的原因目前主要与胚胎发育过程中的异常有关。据研究，大约10%的新生儿会出现胎记，其形成涉及多种因素。
血管异常导致的胎记
先天性血管畸形： 在胚胎发育时，血管组织的发育出现异常，使得某些部位的血管结构发生改变。比如鲜红斑痣，就是由于先天性毛细血管壁结构异常，导致局部皮肤的毛细血管扩张、畸形，出生时或出生后不久即可发现，表现为淡红色或暗红色的斑片，而且不会自行消退，随着年龄增长可能会颜色加深、面积增大。血管内皮细胞增生： 像草莓状血管瘤，是因为在胚胎时期血管内皮细胞异常增生所形成。通常在出生后1 - 2个月内出现，起初是小红点，之后逐渐增大，颜色鲜红，突出皮肤表面，形似草莓。
色素沉着相关的胎记
遗传因素影响： 部分色素型胎记与遗传有一定关联。例如太田痣，可能是常染色体显性遗传导致。一般在婴儿期或儿童期开始出现，好发于一侧面部的眶周、颞部、鼻部等区域，表现为蓝灰色、灰褐色的斑片，颜色深浅不一。黑色素细胞聚集： 咖啡斑也是常见的色素胎记，是由表皮中的黑色素细胞数量增多，聚集形成的。它可在出生时或出生后出现，大小不一，形状不规则，颜色从浅棕色至深棕色不等，一般不会对健康造成影响，但如果数量较多，可能提示某些遗传性综合征。
其他因素导致的胎记
环境因素的潜在影响： 虽然目前确切机制尚不明确，但孕期的一些环境因素可能会对胚胎发育产生作用，增加胎记形成的风险。比如孕妇在孕期接触某些化学物质、受到辐射等，虽然这种情况相对较少见，但也不能完全排除对胎记形成的影响。胚胎发育过程中的偶然差错： 在胚胎发育的早期阶段，细胞的分化、迁移等过程出现偶然的差错，也可能引发胎记。例如一些不太常见的胎记类型，可能就是由于胚胎发育过程中局部细胞的异常变化所导致，不过这类情况相对复杂，具体机制还需要进一步深入研究。