脑垂体瘤的病因目前尚未完全明确，可能与多种因素有关。目前研究发现，遗传因素可能是一个方面，约5%的垂体瘤患者具有家族遗传倾向；内分泌因素也有影响，比如生长激素细胞腺瘤就与生长激素过度分泌有关；另外，下丘脑调控激素紊乱也可能引发脑垂体瘤，有研究显示下丘脑调节激素的失衡可能干扰垂体细胞的正常功能，从而增加垂体瘤发生的风险。
遗传因素相关
家族遗传倾向：约5%的垂体瘤患者存在家族遗传背景，若家族中有亲属患垂体瘤，那么其亲属患垂体瘤的风险相对一般人群会有所升高，但这并不意味着一定会发病，只是遗传易感性增加。
内分泌因素相关
生长激素细胞腺瘤：这种类型的垂体瘤与生长激素过度分泌密切相关。正常情况下，生长激素的分泌受到严格调控，而在生长激素细胞腺瘤患者体内，生长激素分泌调节机制出现异常，导致生长激素持续过度分泌，进而引发一系列症状，如巨人症（青少年时期发病）或肢端肥大症（成年后发病）等表现。
下丘脑调控激素紊乱相关
下丘脑调节激素失衡影响：下丘脑会分泌多种调节垂体激素分泌的激素，当下丘脑调节激素出现紊乱时，就可能干扰垂体细胞的正常功能。例如，促甲状腺激素释放激素等调节激素的失衡，可能影响垂体相应促激素的分泌，长期如此就可能导致垂体细胞异常增殖，从而引发垂体瘤。不过具体的下丘脑调节激素紊乱如何精确导致垂体瘤的发生，还涉及复杂的细胞分子机制，目前仍在进一步研究中，但可以明确下丘脑调控激素的紊乱是垂体瘤发病的一个相关因素。