Kemungkinan penyebab atresia esofagus termasuk tekanan intrauterin yang tinggi, oklusi epitel esofagus, kelainan suplai darah esofagus, dan kelainan diferensiasi dan pertumbuhan jaringan lokal. Awalnya, alur longitudinal muncul di bagian luar setiap sisi usus, dan dengan demikian dua tonjolan longitudinal muncul di tempat yang sesuai pada permukaan luminal tabung foregut. Ketika dua alur longitudinal secara bertahap memperdalam, tonjolan longitudinal yang sesuai menjadi lebih dekat dan lebih dekat, dan akhirnya menyatu, membagi foregut menjadi dua tabung, yang secara ventralnya menjadi saluran pernapasan, dan secara dorsalnya menjadi kerongkongan. Kerongkongan memiliki dua asal-usul, dan bagian atasnya, serta bagian atas trakea, berasal dari faring foregut. Kerongkongan dan bagian bawah trakea berkembang dari bagian lambung pada bagian depan. Pada minggu ke-5 hingga ke-6, lumen proliferatif epitel dari endoderm tersumbat sementara, dan kemudian di parenkim banyak vakuola muncul, menyatu satu sama lain untuk muncul kembali sebagai penetrasi lumen resmi, jika tidak ada vakuola atau vakuola yang tidak lengkap terbentuk di bagian tertentu dari esofagus, atresia esofagus terbentuk.