精索静脉曲张时由于睾丸内静脉回流不良，可升高阴囊内温度。睾丸温度升高可通过热应引起生精细胞凋亡，导致生精障碍。

       精索静脉曲张时，睾丸周围的静脉丛血液淤滞，静脉压升高，影响了睾丸的血液循环，导致睾丸内缺氧、二氧化碳积蓄和各种代谢产物增加，从而对精子生成产生不良影响。

      由于精索内静脉瓣膜发育不全、缺损，肾上腺和肾代谢产物如儿茶酚胺、5-HT、前列腺素等毒素可通过精索内静脉或肾周脂肪、筋膜与精索内静脉的交通支反流至睾丸。儿茶酚胺、5-HT、前列腺素等不仅使睾丸内小血管收缩，减少其血供，导致睾丸内不成熟精子过早脱落，也会作用与LH激素受体，抑制LH激素活性而影响睾丸生成。此外，前列腺素还能抑制附睾收缩功能，影响精子在附睾的转运和成熟。

      精索静脉曲张可损害leydig细胞和sertoli细胞的功能，导致睾酮、抑制素等激素分泌异常，通过反馈机制进一步影响垂体LH和FSH激素的分泌，从而影响睾丸生精作用的内分泌环境，导致生精异常。

      精索静脉曲张所引起的一系列病历生理变化还可以改变机体的免疫功能，产生抗精子抗体(AsA)。AsAb进入睾丸或附睾，可干扰生精和精子的成熟过程，使精子数目减少，抗体也可粘附在精子膜上，引起精子形态和功能的异常。

      精索静脉曲张可导致ROS，大量的活性氧可损伤精子DNA，产生异常增多的DNA碎片，影响精子的发育和成熟。