双侧巧克力囊肿主要是子宫内膜异位症导致的，子宫内膜组织本该在子宫腔内，可由于某些原因跑到了卵巢上，每月周期性出血，形成囊肿，就像巧克力一样，所以叫巧克力囊肿。
子宫内膜异位种植学说
经血逆流种植： 女性月经期间，子宫内膜碎片可能顺着输卵管逆流到盆腔，种植在卵巢表面并生长，逐渐形成囊肿。据统计，约有10% - 15%的女性存在经血逆流的情况，但并不是所有人都会发展成双侧巧克力囊肿。医源性种植： 比如做剖宫产手术时，有可能将子宫内膜组织带到腹壁切口处，不过这种情况相对少见。
体腔上皮化生学说
卵巢生发上皮化生： 卵巢表面的生发上皮在某些因素刺激下，可能化生为子宫内膜样组织，进而发展成巧克力囊肿。这种情况的具体机制还在研究中，但已经被认为是双侧巧克力囊肿的一个可能成因。
免疫调节异常
免疫系统功能紊乱： 人体的免疫系统正常情况下能识别和清除异位的子宫内膜组织，但如果免疫系统出现异常，比如免疫监视功能下降，就无法有效清除异位的内膜，导致内膜在卵巢上持续生长形成囊肿。一些自身免疫性疾病患者发生双侧巧克力囊肿的风险可能会有所增加。