PCOS相關病理生理機制研究眾多，但尚無定論，過多雄激素是其重要的特征，發病涉及全身多個器官，除卵巢外，下丘腦、垂體、胰島、脂肪、骨骼肌等多個器官功能改變，引起PCOS高雄激素血癥的原因主要包括以下幾方面：可能由于卵巢的內在改變導致雄激素合成過多，或腎上腺產生的雄激素過多，或下丘腦 -垂體功能紊亂所致，或胰島素抵抗和繼發的高胰島素血癥所致的代謝紊亂，或慢性炎癥等。卵巢和腎上腺產生的雄激素均增加，同時抑制肝臟合成性激素結合球蛋白(sex hormone-binding globulin, SHBG)，使游離的有生物活性的雄激素增加，卵巢局部雄激素合成過多，使未成熟卵泡閉鎖不能排卵及多毛、痤瘡等高雄激素血癥相關的臨床表現。