為了闡明幽門狹窄的病因和發(fā)病機理，多年來進行大量研究工作，包括病理檢查、動物模型的建立、胃腸激素的檢測、病毒分離、遺傳學研究等，但病因至今尚無定論。
(一)遺傳因素 在病因學上起著很重要的作用。發(fā)病有明顯的家族性，甚至一家中母親和7個兒子同病，且在單卵雙胎比雙卵雙胎多見。雙親有幽門狹窄史的子女發(fā)病率可高達6.9%。若母親有此病史，則其子發(fā)病的概率為19%，其女為7%;父親有此病史者，則分別為5.5%和2.4%。經過研究指出幽門狹窄的遺傳機理是多基因性，既非隱性遺傳亦非伴性遺傳，而是由一個顯性基因和一個性修飾多因子構成的定向遺傳基因。這種遺傳傾向受一定的環(huán)境因素而起作用，如社會階層、飲食種類、各種季節(jié)等，發(fā)病以春秋季為高，但其相關因素不明。常見于高體重的男嬰，但與胎齡的長短無關。
(二)神經功能 主要從事幽門腸肌層神經叢的研究者，發(fā)現神經節(jié)細胞直至生后2～4周才發(fā)育成熟，因此，許多學者認為神經細胞發(fā)育不良是引起幽門肌肉肥厚的機理，而否定過去幽門神經節(jié)細胞變性導致病變的學說，運用組織化學分析法測定幽門神經節(jié)細胞內酶的活性;但也有持不同意見者，觀察到幽門狹窄的神經節(jié)細胞與胎兒并無相同之處，如神經節(jié)細胞發(fā)育不良是原因，則早產兒發(fā)病應多于足月兒，然而二者并無差異。近年研究認為肽能神經的結構改變和功能不全可能是主要病因之一，通過免疫熒光技術觀察到環(huán)肌中含腦啡肽和血管活性腸肽神經纖維數量明顯減少，應用放射免疫法測定組織中P物質含量減少，由此推測這些肽類神經的變化與發(fā)病有關。
(三)胃腸激素 有實驗給孕狗服用五肽胃泌素，結果所生小狗發(fā)生幽門狹窄的比例很高。并發(fā)現孕婦在懷孕末期3～4月時血清胃泌素濃度相對很高。據此認為孕婦在懷孕后期由于情緒焦慮使血清胃泌素濃度升高，并通過胎盤進 入胎兒，加以胎兒的定向遺傳基因作用，引起幽門長期痙攣梗阻，幽門擴張又刺激G細胞分泌胃泌素，因而發(fā)病。但其他學者重復測定胃泌素，部分報告增高，部分 卻無異常變化。即使在胃泌素升高的病例中，也不能推斷是幽門狹窄的原因還是結果，因在手術后1周有些病例胃泌素恢復到正常水平，有些反而升高。近年研究胃腸道刺激素，測定血清和胃液中前列腺素(E2和E2a)濃度，提示患兒胃液中含量明顯升高，由此提示發(fā)病機理是幽門肌層局部激素濃度增高使肌肉處于持續(xù)緊張狀態(tài)，而致發(fā)病。亦有人對血清膽囊收縮素進行研究，結果無異常變化。
(四)肌肉功能性肥厚 有學者通過細致觀察研究，發(fā)現有些出生7～10天嬰兒將凝乳塊強行通過狹窄的幽門管的征象。由此認為這種機械性刺激可造成粘膜水腫增厚。另一方面也導致大腦皮層對內臟的 功能失調，使幽門發(fā)生痙攣。二種因素促使幽門狹窄形成嚴重梗阻而出現癥狀。但亦有持否定意見，認為幽門痙攣首先引起幽門肌肉的功能性肥厚是不恰當的，因為 肥厚的肌肉主要是環(huán)肌，況且痙攣應引起某些先期癥狀，然而在某些嘔吐發(fā)作而很早進行手術的病例中，通常發(fā)現腫塊已經形成，腫塊大小與年齡的病程長短無關。 肌肉肥厚到一定的臨界值時，才表現幽門梗阻征。
(五)環(huán)境因素 發(fā)病率有明顯的季節(jié)性高峰，以春秋季為主，在活檢的組織切片中發(fā)現神經節(jié)細胞周圍有白細胞浸潤。推測可能與病毒感染有關，但檢測患兒及其母親的血、糞和咽部均未能分離出柯薩奇病毒。檢測血清中和抗體亦無變化。用柯薩奇病毒感染動物亦未見病理改變，研究在繼續(xù)中。
主要病理改變是幽門肌層肥厚，尤以環(huán)肌為著，但亦同樣表現在縱肌和彈力纖維。幽門部呈橄欖形，質硬有彈性。當肌肉痙攣時則更為堅硬。一般長2～2.5cm，直徑0.5～1cm，肌層厚0.4～0.6cm，在年長兒腫塊還要大些。但大小與癥狀嚴重程度和病程長短無關。腫塊表面覆有腹膜且甚光滑，但由于血供受壓力影響而部分受阻，因此色澤顯得蒼白。環(huán)肌纖維增多且肥厚，肌肉似砂礫般堅硬，肥厚的肌層擠壓粘膜呈縱形皺襞，使管腔狹小，加以粘膜水腫，以后出現炎癥，使管腔更顯細小，在尸解標本上幽門僅能通過1mm的探針。狹細的幽門管向胃竇部移行時腔隙呈錐形逐漸變寬，肥厚的肌層則逐漸變薄，二者之間無精確的分界。但在十二指腸側界限明顯，因胃壁肌層與十二指腸肌層不相連續(xù)，肥厚的幽門腫塊突然終止且凸向十二指腸腔內，形似子宮頸樣結構。組織學檢查見肌層增生、肥厚，肌纖維排列紊亂，粘膜水腫、充血。
由于幽門梗阻，近側胃擴張，壁增厚，粘膜皺襞增多且水腫，并因胃內容物滯留，常導致粘膜炎癥和糜爛，甚至有潰瘍。