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、下丘脑调控激素紊乱以及垂体细胞自身的异常增殖等都可能参与脑垂体瘤的发生。比如有研究发现，部分脑垂体瘤具有一定的遗传倾向，但具体的遗传方式和相关基因还在进一步探索中。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 有部分脑垂体瘤患者存在家族聚集现象，也就是说如果家族中有亲属患有脑垂体瘤，那么其他家庭成员患脑垂体瘤的风险可能会相对增高。不过，这并不意味着家族中有一人患病，其他成员就一定会发病，只是比普通人群有更高的可能性。特定基因变异： 目前已经发现一些特定的基因变异可能与脑垂体瘤的发生相关。例如，某些抑癌基因的失活或者原癌基因的激活等，都可能导致垂体细胞的异常生长和增殖，从而引发脑垂体瘤。但具体是哪些基因以及如何相互作用导致脑垂体瘤的发生，还需要更多的研究来明确。
下丘脑调控激素紊乱
促激素失衡： 下丘脑会分泌多种促激素释放激素来调控垂体前叶激素的分泌。如果下丘脑分泌的促激素释放激素出现紊乱，就可能影响垂体的正常功能。比如促甲状腺激素释放激素分泌异常，可能会导致垂体分泌过多的促甲状腺激素，长期如此就可能刺激垂体细胞增生，增加脑垂体瘤的发生几率。多巴胺调节异常： 多巴胺是一种重要的神经递质，对垂体泌乳素细胞的分泌有抑制作用。当多巴胺调节出现异常时，比如多巴胺分泌减少或者其作用受到阻碍，就可能导致垂体泌乳素细胞过度分泌泌乳素，进而引发泌乳素型脑垂体瘤。有研究表明，大约30% - 40%的泌乳素型脑垂体瘤与下丘脑多巴胺调节异常有关。
垂体细胞自身异常增殖
细胞增殖失控： 正常情况下，垂体细胞的增殖和凋亡处于动态平衡状态。但如果垂体细胞自身出现异常，比如细胞增殖信号通路异常激活，就会导致垂体细胞不受控制地增殖。例如，某些生长因子相关的信号通路异常，会促使垂体细胞不断分裂和增殖，逐渐形成脑垂体瘤。细胞凋亡障碍： 除了增殖失控，垂体细胞的凋亡障碍也可能导致脑垂体瘤的发生。如果垂体细胞的凋亡机制出现问题，使得衰老或受损的细胞不能正常凋亡，就会在垂体中堆积，逐渐发展成为脑垂体瘤。一些研究发现，在脑垂体瘤组织中，细胞凋亡相关的蛋白表达存在异常，导致细胞凋亡减少。