直腸脫垂的發病機理是由於直腸與周圍的支持組織鬆弛、分離，失去支持固定而滑脫下移，使直腸上提肌羣、筋膜韌帶鬆弛下陷及肛門內收肌羣收縮無力，失約而脫出。
直腸脫垂的發病原理學說：
目前主要有兩種說法，一種是滑動性疝學說，認爲直腸脫垂的發病初期，指診可以摸到疝，直腸脫垂是疝的發生過程，開始是直腸膀胱或子宮凹陷沿直腸向下通過盆底成爲滑動性疝，當腹內壓力增大時直腸前壁沿這個凹陷向下滑動，以至脫出到肛門外。
直腸脫垂的發病原理學說包括另一種學說是腸套疊學說，認爲由於直腸、乙狀結腸連接處發生腸套疊而引起，這種套疊與一般腸套疊不同，套疊起點無固定部位，因反覆下脫，逐漸向下移位，如乙狀結腸末段下脫，然後直腸末段外翻。臨牀上常見的直腸脫垂套疊的形式較多。近年來，有的學者認爲，以上兩種學說基本上是一回事。因爲直腸前壁陷入直腸壺腹處也可以看作是部分腸套疊，只不過是程度上的差異。
