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卵巢巧克力囊肿在医学上称为卵巢子宫内膜异位囊肿，主要是由于具有活性的子宫内膜组织种植在卵巢表面或内部，随月经周期反复出血、积血而形成。其形成过程通常与以下因素密切相关。
这是较为普遍的解释。月经期间，部分脱落的子宫内膜碎片连同经血通过输卵管逆流进入盆腔，这些内膜碎片具有较强的活性，可以种植在卵巢的包膜上。卵巢的血液供应丰富，为内膜组织的生长提供了良好环境。这些异位的内膜组织会像子宫内的内膜一样，在月经周期的激素刺激下发生增殖、脱落并出血，但血液无法排出体外，只能在卵巢内逐渐积聚，形成含有陈旧性暗褐色血液的囊肿，囊肿壁也会随着每次出血而增厚。
这属于一种细胞类型的转化过程。覆盖在卵巢表面的生发上皮与盆腔腹膜的上皮都来源于原始的体腔上皮。在卵巢激素、炎症因子或免疫因素等多种刺激下，这些生发上皮细胞可能被诱导，直接转化为子宫内膜样的细胞。这些化生后的细胞同样会对月经周期的激素变化产生反应，出现周期性的出血和增生，从而在卵巢内部形成囊肿结构。这种机制可以解释为何部分没有明确经血逆流证据的患者也会发病。
正常情况下，人体的免疫系统可以识别并清除逆流进入盆腔的内膜细胞。当免疫功能出现紊乱，常表现为自然杀伤细胞活性下降或腹腔液中巨噬细胞功能异常，导致免疫系统无法有效清除这些异位的内膜细胞，使其得以在卵巢表面存活、种植并发展。同时，异位内膜组织引发的局部慢性炎症反应，会促进新生血管的形成，并释放前列腺素、基质金属蛋白酶等活性物质，进一步加速囊肿的生长和粘连形成。
遗传因素在发病中扮演了重要角色。如果直系亲属中有人患有子宫内膜异位症，特别是母亲或姐妹，个体患病的风险会明显增加。某些基因位点的多态性可能与疾病易感性有关。此外，卵巢局部的激素微环境异常也参与了囊肿的形成，异位内膜组织本身可以少量合成雌激素，形成局部的雌激素蓄积，这种自分泌和旁分泌机制，一方面促进了自身生长，另一方面还会削弱孕激素的抑制作用，导致病灶持续发展。
部分医源性操作可能导致子宫内膜碎片直接种植到卵巢，例如剖宫产、子宫肌瘤剔除术、人工流产负压吸引术等手术过程中，可能因操作不当将内膜组织带至盆腔创面或卵巢表面。更罕见的机制是通过血管或淋巴管转移，即子宫内膜碎片通过盆腔的微小静脉或淋巴管，被运送到远离盆腔的器官，理论上这也是卵巢巧克力囊肿形成的可能途径之一。不过，血管淋巴转移更多见于远位病灶（如肺部或鼻腔），对于卵巢而言，相对少见。
对于已经发现囊肿或腹部有明显周期性疼痛、性交不适或月经量增多的人群，建议积极就医，接受妇科超声明确诊断。日常生活中保持适度运动，充足休息，注意饮食均衡，减少高脂、高糖食物摄入，避免长期处于高压和焦虑状态，定期进行妇科检查，有助于早期发现和管理问题。
