发病过程垂体催乳素(PRL)的分泌受下丘脑结节-漏斗处多巴胺能神经元的强烈控制，故任何损伤下丘脑的病变如肿瘤、放射损伤及炎症等都有可能使垂体PRL分泌增加，从而引起高PRL血症。一些垂体疾病(如炎症等)若损伤垂体柄则可使下丘脑转运到垂体PRL细胞的多巴胺减少而引起高PRL血症。某些非PRL性垂体肿瘤如GH瘤、ACTH瘤等可压迫垂体柄而引起高PRL血症。TRH具有很强的刺激PRL分泌的作用，而甲状腺激素则能轻度地抑制PRL细胞对TRH的反应，故原发性甲减时可出现高PRL血症。30%～80%的终末期肾衰病人有轻至中度的高PRL血症，原因可能是这些病人的多巴胺代谢加快。肝硬化时可因神经递质的代谢异常而产生高PRL血症。一些胸部和乳房疾病如胸腔手术、胸部带状疱疹、乳腺炎等也可引起高PRL血症。一些非内分泌腺肿瘤如支气管癌也可分泌PRL，产生高PRL血症，不过极为罕见。
很多药物可增加PRL的分泌，产生高PRL血症。引起高PRL血症的药物有：多巴胺受体拮抗药，主要有酚噻嗪类、丁酰苯类抗精神病药和某些止吐药，如氯丙嗪、奋乃静、氟奋乃静、氟哌啶醇、舒必利、甲氧氯普胺、多潘立酮等；单胺耗竭剂如利舍平；单胺合成抑制剂如α-甲基多巴；单胺摄取抑制剂如三环类抗抑郁药；雌激素制剂如一些口服避孕药；阿片类；H2受体拮抗药等。
一些生理现象也可以影响PRL的分泌。妊娠可强烈刺激PRL的分泌，并促进PRL细胞的增生。妊娠晚期垂体可增大50%～100%，即因PRL细胞的增生所致。应激、刺激乳头、性生活(女性)、进食、睡眠、运动均可增加PRL的分泌而产生一过性PRL升高。明显的女性化乳房者少见。
