(一)发病原因
本病有一定的遗传性，遗传方式尚不十分清楚，有些病例已证实为常染色体显性遗传。病因不明，可能是多方面的，一些尚未被认识到的因素干扰了角膜内皮细胞的结构与功能，最终导致了内皮泵功能的失代偿。
本病除散发病例外，为常染色体显性遗传病。2001年，Biswas等对一家系进行基因组分析，发现位于第1号染色体短臂1p34.3-p32内的、Ⅷ型胶原Alpha2(COL8A2)基因发生了Q455K错义突变。这可能使Ⅷ型胶原对角膜内皮细胞的终末分化作用受到了干扰，扰乱了角膜内皮细胞的结构与功能，使其产生异常的基底膜与纤维胶原产物——滴状赘疣。滴状赘疣进一步使角膜内皮细胞受到损伤，终于引起角膜泵功能和抗细胞凋亡功能的失代偿，以致丧失有用的视力。
原发性营养不良的角膜内皮细胞可能引起位于后弹力膜后面的胶原沉积。单纯的滴状角膜组织学表现为疣或赘生物样外貌，其他情况则可表现为局部胶原沉积、额外覆盖的基底膜或均匀增厚的后胶原层。然而，曾在一例Fuchs内皮营养不良的角膜标本上发现病毒颗粒，提示获得性病因的可能。
(二)发病机制
虽然Fuchs内皮营养不良中内皮的根本异常尚不清楚，但临床所见的发病机制有以下几方面。
1. 胶原组织产生增加 多在后弹力层后方及上皮下。正如许多其他角膜疾病，Fuchs营养不良的不正常内皮细胞产生多余的胶原，包括有稀疏胶原的异常，基底膜及多层较疏松的原纤维胶原。上皮下结缔组织来自从角膜缘或基质迁徙来的成纤维细胞，但其中一部分亦可能来自上皮。
2.内皮屏障作用及泵功能降低 在内皮退行性变而遭破坏的同时可以出现。细胞顶端间隙的连接破坏，使房水穿过内皮屏障进入基质及上皮。由于病变内皮不能将这些液体泵出，而上皮屏障又阻止其从角膜前面排出，致使角膜发生水肿。病变晚期，由于上皮下瘢痕形成阻止液体进入上皮，基质瘢痕形成使角膜不再增厚，后部胶原组织使角膜后部韧性增加而较难肿胀，故角膜结构较前紧密，患者也感觉较为舒适。本病早期角膜内皮细胞Na+-K+泵(Na+-K+ATP酶)的密度明显增加，随病情发展，Na+-K+泵的密度逐渐下降，最终泵功能完全丧失。
3.青光眼发病机制
(1)眼压对角膜内皮的影响：关于青光眼与滴状角膜及Fuchs内皮营养不良联系的报告还存在争议，其中一个原因是眼压升高亦常导致角膜内皮继发性变化。内皮细胞密度减少可见于：开角型青光眼、闭角型青光眼和某些继发性青光眼，但角膜内皮改变的程度并不始终与眼压升高的程度一致，提示其他因素(如年龄或前葡萄膜炎)会影响青光眼与角膜内皮变化之间的关系。因此，在评价青光眼与滴状角膜及Fuchs内皮营养关系时，必须考虑到上述因素。
(2)滴状角膜与房水流出：滴状角膜患者有较高的异常房水流畅系数发生率，但随后研究证实滴状角膜组房水流畅系数平均值与正常组没有统计学差异，滴状角膜病变范围和房水流畅系数之间亦无联系。滴状角膜组与无滴状角膜匹配组比较研究，发现前者具有较低的平均眼压。
(3)Fuchs内皮营养不良与青光眼：开角型青光眼与Fuchs内皮营养不良的联系仍未清楚，以前估计10%～15%的Fuchs内皮营养不良患者具有开角青光眼。然而在Fuchs内皮营养不良研究中，没有发现Fuchs内皮营养不良与原发性开角青光眼存在遗传重叠。
具有浅前房和Fuchs内皮营养不良的患者，易发生闭角型青光眼。显然，这是由于角膜逐渐增厚并最终导致房角关闭的结果。以前一些作者提出闭角型青光眼，尤其伴有虹膜萎缩的急性闭角型青光眼，滴状角膜发生率较高。也曾提出滴状角膜或Fuchs内皮营养不良患者的前房轴深较浅，但另外研究认为这是两种非相关的异常情况同时存在，可能互相存在影响。
