在胚胎发育时期，腹膜向腹股沟一侧突出并延伸到阴囊的底部，成为鞘状突。
正常情况下，睾丸鞘膜腔之内有少量的液体，对睾丸起润滑作用。各种原因导致睾丸鞘膜腔内的液体形成过多，从而聚集其内，就形成睾丸鞘膜积液。对于原发性的睾丸鞘膜积液及病程一般比较缓慢，睾丸鞘膜一般可有慢性炎症的表现，一般于睾丸鞘膜的慢性炎症和外伤有一定的关系。
继发性的睾丸鞘膜积液一般是继发于其他疾病所导致的，其中最常见的疾病有睾丸炎、附睾炎、阴囊手术后心衰等疾病。