①精索靜脈內血液滯留，使睪丸局部溫度升，生精小管變性影響精子的發生。
②精索靜脈內血液滯留影響睪丸血液循環，睪丸組織內二氧化碳蓄積影響精子的發生。
③左側精索內靜脈反流來的腎靜脈血液，將腎上腺和腎臟分泌的代謝產物如類固醇、兒茶酚胺、5-羥色胺等帶到睪丸，類固醇可抑制精子的發生，兒茶酚胺可引起血管的收縮，造成精子過早脫離脫落。
④左側精索靜脈曲張可影響右側睪丸功能，因雙側睪丸靜脈血管有豐富的交通支，左側精索靜脈血液中的毒素可影響右側睪丸的精子的發生。
⑤上述因素也能影響睪丸間質的內分泌功能，干擾精子的發生。
精索靜脈曲張患者的睪丸的生殖病理改變主要表現為精曲小管管徑縮小、細胞層次減少和排列紊亂、細胞分化的停滯，以及由于缺氧和代謝紊亂所致之生精細胞空泡和脂質沉積。另外，由于淤血所致的基膜增厚和間質血管增生也較常見。其中，以生精細胞發育停滯為主要特征。