阴茎硬结症的病因及发病机制不十分明确，可能和阴茎外伤、感染、维生素E缺乏、遗传及身免疫反应等有关。疾病早期局部出现炎症变化，导致了早期的疼痛症状。随后出现细胞外基质的不规则沉积，逐渐形成斑块，同时阴茎白膜正常的弹力纤维结构被破坏，使斑块组织失去弹性而成为瘢痕硬结。