子宫腺肌症合并不孕的患者可达20%左右，随着生育年龄的不断延迟，这一比率呈上升趋势。但子宫腺肌症是否导致不孕还没有定论。由于子宫腺肌症常常合并子宫内膜异位症、子宫肌瘤、子宫内膜息肉等其他疾病，导致生育功能下降的原因很难截然分开。
子宫腺肌症患者盆腔局部微环境的特点对生殖过程的各个环节：包括精子的质量和活动力、卵泡的正常发育和排卵及拾卵、配子在输卵管内的运输、受精、胚胎的质量、子宫内膜的容受性以及胚胎植入、黄体功能等多方面都有不同程度的负面影响，严重削弱女性的生殖能力。子宫内膜-肌层结合带的破坏导致的子宫肌层异常的蠕动也会影响胚胎种植。与健康女性相比，子宫腺肌症患者肌层收缩节律受到破坏，可能破坏精子在生殖道中的转运能力，降低种植率和后续的活产率，从而导致生育力下降。
子宫腺肌症对体外受精-胚胎移植的妊娠结局也存在不利影响，其流产率显著增加，可能机制包括正常子宫蠕动功能的改变、在位子宫内膜的改变导致内膜容受性下降以及内膜蛻膜化障碍等。通过官腔镜检查不难发现，许多子宫腺肌症患者的宫腔形态发生改变，局部肌层隆起及内膜厚薄不均的情况较为多见。此外产科并发症包括早产、胎膜早破在子宫腺肌症患者中的发生风险显著升高，提示子宫腺肌症对育龄女性正常生育功能的影响也是复杂而多方面的。
当然若是合并子宫内膜异位症，不孕还可能与盆腔严重粘连导致输卵管局部机械性的梗阻及蠕动障碍有关。另一方面，内异症患者自身抗原抗体免疫反应被激活，引起盆腔局部巨噬细胞大量增加并激活，产生大量的细胞因子如肿瘤坏死因子、白细胞介素l、6、及酸性磷酸酶，这些细胞因子可能影响精子活动、卵泡发育及卵细胞分裂。ACP可促进前列腺素在细胞内的合成增加，前列腺素异常升高可能影响卵巢排卵、黄体功能、输卵管拾卵和卵子运输功能。若合并子宫肌瘤、子宫内膜息肉等其他妇科疾病，也可能因宫腔形态受到破坏等各种原因导致不孕。
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