Bệnh sinh của giãn tĩnh mạch thừng tinh là do sự trào ngược dòng máu tĩnh mạch vào tĩnh mạch tinh, hậu quả là sự giãn các tĩnh mạch ở bìu tạo thành búi ngoằn ngoèo hình dây leo. Đây là một trong những nguyên nhân làm suy giảm chức năng tinh hoàn và khá phổ biến, gặp tới 10 - 15% ở nam giới sau tuổi dậy thì nói chung và 40% nam giới vô sinh.