一般認為，顱內生殖細胞腫瘤與發生在性腺的男性精原細胞瘤或女性無性細胞瘤相同，其起源傾向于胚芽移行異常學說：即在胚胎發育至3cm時，原始生殖細胞出現，之后從卵黃囊經原始系膜向生殖泌尿遷移，沿途殘留的細胞巢成為生殖細胞腫瘤的來源。這些巢狀的原始生殖細胞是一種原始的具有多向分化潛能的干細胞，其向上皮分化時形成胚胎性癌，如向卵黃囊分化則變成卵黃囊瘤或內胚竇瘤，若向絨毛膜細胞方向分化則轉變成絨毛膜上皮癌（絨癌），向3個胚層分化則變構成畸胎瘤，而原始的未分化生殖細胞增殖則生發成生殖細胞瘤。但有人認為生殖細胞腫瘤不是來源于單一的原始生殖細胞，而是來源于原始生殖細胞發育的不同階段，若由處于較早發育階段的細胞構成，則惡性度較高，若由處于較晚發育階段的細胞構成，則惡性度較低。