泌乳素（PRL）瘤的病因及发病机制仍未完全阐明，目前认为肿瘤基因激活和抑癌基因的失活为促进PRL瘤形成的可能原因。

1、与PRL瘤有关的肿瘤激活基因有肝素结合分泌性转化基因（HST）和垂体瘤转化基因（PTTG）。有关的肿瘤抑制基因包括CDK.N2A基因和MEN1基因。由于这些基因的变异，解除了垂体干细胞的生长抑制状态，其转化成某种或某几种腺垂体细胞，并发生单克隆性增殖。在下丘脑激素调节紊乱、腺垂体内局部生长因子及细胞周期调控紊乱等因素作用下，最终形成肿瘤，导致某些垂体激素的自主性合成和分泌。

2、也有认为可能与催乳素释放因子（PRF）与催乳素释放抑制因子（PIF）的调节紊乱有关。以往曾认为长期服用雌激素可能是PRL瘤形成的原因，但大规模研究表明，口服避孕药（尤其是低剂量雌激素）和PRL瘤的形成无关。多发性内分泌腺瘤病（MEN）是一种常染色体显性遗传病，约20%的MEN1患者出现催乳素微腺瘤，且比散发催乳素瘤更具侵袭性。