Det finns mycket inflammatoriska förmedlare i bukhålans vätska, som prostaglandiner och cytokiner samt nerv- och blodkärlstillväxtfaktorer hos endometriospatienter. Prostaglandinerna kan orsaka överdrivna sammandragningar av livmodern, särskilt under menstruation.
Dessutom är endometriosvävnaden och livmoderslemhinnan hos endometriospatienter onormala jämfört med den normala livmoderslemhinnan. De innehåller vissa enzymer som inte finns i den normala livmoderslemhinnan.
Huvudsakligen kommer östrogenet som matar endometriosen från äggstockarna, men den lokala östrogensyntesen förklarar förmodligen varför smärtan håller i sig hos vissa patienter trots hormonbehandling. I klimakteriet minskar äggstockarnas östrogenproduktion, och vanligtvis lindras symtomen på endometrios.
Nyligen har det bevisats att inflammationen i bukhålan stimulerar utsöndringen av nervtillväxtfaktorer och därmed också uppkomsten av nervtrådar i endometriosvävnaden. Den ökade mängden nervtrådar i endometriosvävnaden förefaller vara en bidragande orsak till uppkomsten av endometriossmärta.
Djup endometrios kan också växa runt smärtnerver och orsaka smärta som liknar nervkompression. Anatomiska orsaker, såsom eventuella fästen, kan också bidra till smärtan. Om endometrioshärdarna är belägna i slid- eller tarmväggen kan till exempel samlag eller tarmtömning orsaka mekanisk smärta.