HCM病因不明，发病呈家族性，可能与遗传因素有关，也有其他因素参与。
1.遗传学说 约55%的HCM患者有明确的家族史或有明确的家族聚集倾向。遗传方式以常染色体显性遗传最常见。其遗传表型属异质型。在不同家族和不同个体之间的发病率和病态表现各不相同。HCM的遗传学说被认为可能与组织相容抗原(HLA)系统有密切关系。在HCM患者人群中，HLA-DRW4，Ag，B5，B4抗原的出现率增加。近年来有关HCM致病基因研究有了重要发现，大约50%的病人是由心肌蛋白基因突变所致，其余50%的病人致病机制不清楚。Matkins在1994通过在家族连锁研究，显示至少有5个独立的位点在不同的染色体上因突变而引起HCM。并根据人体染色体组命名为“肥厚性心肌病位点1～5”。其中3个基因已标码为β肌凝蛋白重链(β-HMC)基因、肌钙蛋白T基因及α-肌钙蛋白基因，其各自的染色体位点分别是14q1、1q3及15q2。第4个位点在11q11，第5个位点尚未肯定。已知在不同家族中，β-MHC基因至少有30个以上的独立突变点，所以，这种多相的异质型表现，不仅在临床症状方面不相同，而且心脏组织学形态也各有异。
关于致病基因与HCM的发病机理尚不清楚。在COS细胞分层装置研究中，见有基因突变者不能由COS细胞形成肌节，认为可能是肌凝蛋白不能与肌动蛋白相结合。或是结构整合中所必需的其他蛋白发生障碍，导致心肌收缩力损害。还有认为已知的致病基因编码与心肌细胞内的肌原纤维蛋白，导致肌原纤维的排列错乱和肌细胞畸形，形成组织学中所见的“错乱”外观。因而将HCM归结为一种心肌肌原纤维发育不全(dysgenesis)的病态改变，导致心肌收缩力的损害，而心肌肥厚正是心肌收缩力障碍的一种代偿性结果，即异常的生长刺激所致。
2.儿茶酚胺与内分泌学说 内分泌紊乱特别是儿茶酚胺(CA)和内分泌紊乱与HCM之间有关联。儿茶酚胺、血管紧张素Ⅱ和甲状腺素等在心肌肥厚的发生过程中发挥重要作用。不仅犬实验性HCM的心脏基底部CA含量增高，去甲肾上腺素还能造成狗的HCM。临床上应用β-受体阻滞药可逆转因肾上腺素刺激而增高的流出道压力梯度和减低左室舒张顺应性，减缓心肌增厚的速度。
3.原癌基因表达异常 近年来，对原癌基因与心肌肥厚之间的关系受到重视。Simpson在1988年指出，去甲肾上腺素可使培养的心肌细胞内myc原癌基因表达异常，促进HCM的形成。研究表明，原癌基因的活化不仅与肿瘤的形成有关，心肌肥厚的发生和发展也与原癌基因异常表达密切相关。原癌基因不仅参与细胞转化，也参与正常细胞增殖。
4.钙调节异常 有作者提出，HCM患者有生物学缺陷，心肌细胞内钙离子调解异常，细胞内钙超负荷，临床上高血钙和HCM同时存在，实验性钙负荷过重可引起心室舒张功能障碍。临床上应用钙拮抗药可改善HCM的症状。说明胞质内钙调节机制的异常，可能参与HCM的发病过程。