有关病因学说众多，至今尚未定论，多数认为是先天性疾病，亦有认为有获得性因素参与形成，主要学说有三种：
先天性异常
认为在胚胎发育期，原始胆管细胞增殖为一索状实体，以后再逐渐空化贯通，如某部分上皮细胞过度增殖，则在空泡化再贯通时过度空泡化而形成扩张。
有些学者认为胆管扩张症的形成，需有先天性和获得性因素的共同参与，胚胎时期胆管上皮细胞过度增殖和过度空泡形成所造成的胆管壁发育薄弱是先天因素，再加后天的获得性因素，如继发于胰腺炎或壶腹部炎症的胆总管末端梗阻及随之而来发生的胆管内压力增高，最终将导致胆管扩张的产生。
胰胆管合流异常
认为由于胚胎期胆总管与主胰管未能正常分离，两者的交接处距乏特(Vater)壶腹部较远，形成胰胆管共同通道过长，并且主胰管与胆总管的江合角度近乎直角相交，因此，胰管胆管吻合的部位不在十二指肠乳头，而在十指肠壁外，局部无括约肌存在，从而失去括鸡功能，致使胰液与胆汁相互返流，当胰液分泌过多而压力增高，使胆管发生扩张，近年开展逆行胰胆管造影证实有胰管胆管合流流高达90～100%，且发现扩张胆管内淀粉酶含量增高这事实，在动物实验中观察到胰液进入胆道后，淀粉酶，胰蛋白酶，弹力蛋白酶的活性增强，这可能是胆管损伤的主要原因。
病毒感染
认为胆道闭锁，新生儿肝炎和胆管扩张症是一病因，是肝胆系炎症感染的结果，在病毒感染之后，肝脏发生巨细胞变性，胆管上皮损坏，导致管腔闭塞(胆道闭锁)或管壁薄弱(胆管扩张)，但目前支持此说者已见减少。
胆管扩张症