①精索静脉内血液滞留，使睾丸局部温度升，生精小管变性影响精子的发生。
②精索静脉内血液滞留影响睾丸血液循环，睾丸组织内二氧化碳蓄积影响精子的发生。
③左侧精索内静脉反流来的肾静脉血液，将肾上腺和肾脏分泌的代谢产物如类固醇、儿茶酚胺、5-羟色胺等带到睾丸，类固醇可抑制精子的发生，儿茶酚胺可引起血管的收缩，造成精子过早脱离脱落。
④左侧精索静脉曲张可影响右侧睾丸功能，因双侧睾丸静脉血管有丰富的交通支，左侧精索静脉血液中的毒素可影响右侧睾丸的精子的发生。
⑤上述因素也能影响睾丸间质的内分泌功能，干扰精子的发生。
精索静脉曲张患者的睾丸的生殖病理改变主要表现为精曲小管管径缩小、细胞层次减少和排列紊乱、细胞分化的停滞，以及由于缺氧和代谢紊乱所致之生精细胞空泡和脂质沉积。另外，由于淤血所致的基膜增厚和间质血管增生也较常见。其中，以生精细胞发育停滞为主要特征。