1.垂体瘤是来自垂体细胞的原发缺陷。如部分垂体瘤细胞中有非整倍体，则提示有原发细胞变异;又如肢端肥大症患者对促甲状腺激素释放激素(TRH)兴奋或促性腺激素释放激素(GnRH)刺激有异常的生长激素(GH)升高反应，提示腺瘤细胞上有非特异下丘脑激素受体的存在;生长激素分泌瘤无论在体内还是在体外，对GHRH的反复刺激能持续分泌GH，无脱敏现象。这说明生长激素腺瘤细胞失去了正常的自稳机制，则提示腺瘤细胞受体及受体后功能异常。部份生长激素瘤的GHRH受体的Gs蛋白变异，导致GH分泌过多，也支持原发性缺陷。
2.继发于中枢神经及/或下丘脑对垂体分泌功能的控制失调：如生长激素腺瘤，有人提出可能系下丘脑分泌GHIH不足或GHRH过多，使垂体GH细胞受到持久的刺激，形成肿瘤。又如在部分原发性甲状腺机能减退中，由于甲状腺合成和分泌甲状腺激素不足，反馈抑制下丘脑分泌TRH功能减弱，从而使垂体促甲状腺激素细胞发生增生，久至形成肿瘤，且常可伴有高泌乳素血症。