多囊卵巢综合症的发生是多种因素共同作用的结果。目前认为，遗传因素可能起到重要作用，大约有50% - 70%的多囊卵巢综合症患者存在遗传异常。另外，内分泌失调也是关键因素，下丘脑 - 垂体 - 卵巢轴调节功能紊乱，导致雄激素产生过多，雌激素相对不足，影响卵泡正常发育和排卵。
遗传因素方面
家族遗传倾向： 如果家族中有亲属患有多囊卵巢综合症，那么自身患病的风险会增加。研究发现，多囊卵巢综合症具有一定的家族聚集性，可能是由多个基因共同作用，再加上环境因素影响而发病。比如，若母亲患有多囊卵巢综合症，女儿患病的几率比正常人群要高很多。
内分泌失调相关
下丘脑 - 垂体功能异常： 下丘脑分泌的促性腺激素释放激素（GnRH）脉冲频率和幅度异常，会影响垂体分泌促卵泡生成素（FSH）和促黄体生成素（LH）的比例。正常情况下，FSH与LH的比例较为平衡，而在多囊卵巢综合症患者中，往往出现LH水平升高，FSH水平相对正常或偏低，这种LH/FSH比值升高超过一定范围（一般大于2 - 3），就会影响卵巢的正常排卵功能。胰岛素抵抗因素： 约50%的多囊卵巢综合症患者存在胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是指机体对胰岛素的敏感性降低，为了维持正常的血糖水平，胰腺会分泌更多的胰岛素，导致高胰岛素血症。高胰岛素血症又会刺激卵巢间质、卵泡膜细胞分泌过多的雄激素，进一步干扰卵巢的正常排卵，形成恶性循环。
生活方式影响
饮食不规律与肥胖： 长期高热量、高脂肪、高糖的饮食习惯，加上缺乏运动，容易导致体重增加，尤其是腹型肥胖。体重指数（BMI）超过25的人群，患多囊卵巢综合症的风险明显升高。肥胖会使胰岛素抵抗加重，还会改变性激素结合球蛋白的水平，影响雌激素和雄激素的代谢，从而促进多囊卵巢综合症的发生发展。长期精神压力大： 长期处于高压力状态下，会影响下丘脑 - 垂体 - 卵巢轴的功能，导致激素分泌紊乱。例如，长期焦虑、紧张等情绪可能通过神经内分泌途径，干扰激素的正常调节，增加多囊卵巢综合症的发病几率。