Adenomyosis disebabkan oleh invasi kelenjar endometrium dan mesenkim ke dalam miometrium, mengakibatkan pertumbuhan siklus, atrofi dan nekrosis, sering kali dikombinasikan dengan fibroid dan endometriosis, kebanyakan pada wanita yang sedang menstruasi antara usia 30 dan 50 tahun. Penyebab adenomiosis sangat banyak, tetapi penyebab pastinya tidak diketahui. Diperkirakan bahwa adenomiosis dapat disebabkan oleh fokus pada miometrium yang terhubung langsung dengan endometrium, sering kali akibat kehamilan dan persalinan multipel, aborsi, atau bahkan endometritis kronis, yang mengakibatkan kerusakan lapisan basal endometrium, yang menyebabkan kelenjar endometrium tumbuh dan menyusut di miometrium. Karena lapisan basal endometrium tidak memiliki lapisan submukosa, endometrium bersentuhan langsung dengan miometrium, sehingga menyebabkan endometrium menginvasi miometrium, sehingga pasien dengan adenomiosis sering memiliki kombinasi fibroid dan hiperplasia endometrium. Oleh karena itu, adenomiosis sering terlihat pada wanita setelah melahirkan, tetapi umumnya jarang terjadi pada wanita yang belum melahirkan atau melakukan aborsi. Karena adenomiosis dapat menyebabkan infertilitas, maka penting untuk mempersiapkan kehamilan sesegera mungkin setelah diagnosis ditegakkan, jika ada keinginan untuk memiliki anak.