一般均有出生後在溫箱內過度吸氧史.吸氧時間越長,發病率也越高.但也有認為是由高濃度給氧後迅速停止,使組織相對缺氧所致,與吸氧時間知短無關（Jacobson,1992）.無吸氧史者,亦可因胎兒血紅蛋白（fetal hemoglobi）氧飽和度的急激上升、胎兒氧分壓（fetal PO2）轉入新生兒氧分壓(neonatal PO2)時的急激發換等導致本病.此外,母體貧血及多胎兒等,亦為本病發病的原因之一.
胎兒早期視網膜發育玻璃體動脈與脈絡膜供給營養.胚胎100mm時,玻璃體血管穿過視訊光碟,同時有小分支自視訊光碟伸周邊視網膜.初時僅見於神經纖維層,晚期始達深層.正常胎兒在6～7個月時血管增生顯著.早產兒視網膜尚未發育完整,以周邊部最不成熟.處於高氧環境下,視網膜血管收縮、阻塞,使局部缺血、缺氧、誘發視網膜血管異常增生,從而引起滲出、出血、機化等一系列改變.異常增生的視網膜血管,穿過內界膜向視網膜表面發展並伸入玻璃體內,由於滲出玻璃體內血管機化,在晶體後形成結締組織膜,亦可因牽引引起視網膜脫離.
