在胚胎第5周起，原肠管腔内上皮细胞过度增殖而将肠腔闭塞，出现暂时性的充实期，至第9～11周，上皮细胞发生空化过程形成许多空泡，以后空泡相互融合即为腔化期，使肠腔再度贯通，至第12周时形成正常的肠管。如空泡形成受阻，保留在充实期，或空泡未完全融合，肠管重新腔化发生障碍，即可形成肠闭锁或狭窄。此为十二指肠闭锁的主要病因(Tandler学 说)，常伴发其他畸形，如先天愚型(30%)、肠旋转不良(20%)、环状胰腺、食管闭锁以及肛门直肠、心血管和泌尿系畸形等。多系统的畸形同时存在，提示与胚胎初期的全身发育缺陷有关，而非单纯的十二指肠局部发育不良所致。有人认为胚胎期肠管血液供应障碍，有缺血、坏死、吸收、修复异常，亦可形成十二指肠闭锁或狭窄。
病变多在十二指肠第二段，梗阻多数发生于壶腹部远端，少数在近端。常见的类型有：
(一)隔膜型 肠管外形保持连续性，肠腔内有未穿破的隔膜，常为单一，亦可多处同时存在;或隔膜为一膜状的蹼，向梗阻部位的远端脱垂形成风袋状;或于隔膜中央有针尖样小孔，食物通过困难。壶腹部常位于隔膜的后内侧或近、远侧。
(二)盲段型 肠管的连续中断，两盲端完全分离，或仅有纤维索带连接，肠系膜亦有楔形缺损。临床上此型少见。
(三)十二指肠狭窄 肠腔粘膜有一环状增生，该处肠管无扩张的功能;也有表现为在壶腹部附近有一缩窄段。
梗阻近端的十二指肠和胃明显扩张，肌层肥厚，肠室间神经丛变性，蠕动功能差。肠闭锁时远端肠管萎瘪细小，肠壁菲薄，肠腔内无气体。肠狭窄时远端肠腔内有空气存在。