病因尚無定論，與遺傳、種族、代謝紊亂及內分泌障礙等因素有關。近年許多學者認為，耳硬化是常染色體顯性遺傳疾病。臨床流行病學調查提示，此病的發生與否並非取決於單純顯性遺傳和低表達基因，而主要同一個少見的具有多個基因成分的顯性大基因有關，基因表達受年齡、性別、激素等因素的影響有所不同。目前已知1個耳硬化症基因，定位在常染色體15q25-q26區段，用多點連鎖分析，連鎖值為3.4。進一步連鎖分析將其具體定位於遠中心粒點(FES)和近中心粒點(D15S657)之間，即,15號染色體長臂的一個14.5cm(centimorgan)片段可能包含耳硬化基因。
病理組織學改變可累及骨迷路骨壁的骨外膜層、內生軟骨層和骨內膜層，病理過程主要有三個特征：①骨質局灶性吸收與破壞：骨迷路微血管擴張，血管增多，破骨細胞活躍，骨質發生反復局灶性破壞與吸收。②海綿樣骨組織形成：骨髓間隙擴大，骨質減少，形成海綿狀新骨。③骨質沉著與骨質硬化：血管間隙減少，骨質沉著，原纖維呈編織狀結構，形成骨質致密、硬化的新骨。耳硬化症的病理過程並非依一定順序發展，上述3個主要特征可在一個病灶內同時或反復交替出現。