OMS的发病机制尚不明确。上颌窦是在胚胎时期发育的第一个副鼻窦。上颌窦在12-14岁左右随着恒牙的萌出完全发育完成，其平均体积达到15-20mL^[6]。上颌第二磨牙的牙根距上颌窦底最近，其次分别是第一磨牙、第三磨牙、第二前磨牙和第一前磨牙。

上颌窦底由坚硬的皮质骨组成，正常情况下不允许牙源性感染直接渗透到上颌窦。然而，上颌的牙槽骨会随着年龄的增长而变薄，上颌窦和口腔之间可能仅留下一层黏骨膜将二者分割^[6,7]。当鼻窦的气化持续，在恒牙萌出后，第三磨牙、前磨牙和尖牙甚至也可能深入到鼻窦内^[7]。

OMS最常见的病因是伴有上颌窦黏骨膜穿孔的牙源性感染^[8]。Troeltzsch等证实牙槽骨外科手术形成的口腔上颌窦瘘(oroantral fistula, OAF)是OMS的主要原因^[9]。然而，Ferguson认为OMS的病因通常是根尖周或牙周感染引起的^[1]。Taschieri等人证明，80%患根尖周炎的牙齿与上颌窦黏膜增生有关^[10]。最近的一项系统回顾研究了自1980年1月至2013年1月诊断为OMS的674例患者的病因，发现医源性占65.7%，根尖周病占25.1%(根尖周炎占16%，根尖肉芽肿占5%，牙源性囊肿占2.5%)，牙周病占8.3%，医源性原因与阻生牙拔除、人工种植牙形成OAF有关^[11]。在该研究中还发现，上颌牙中引起OMS发生率最高的是第一磨牙(35.6%)，其他依次为第二磨牙(22%)、第三磨牙(17.4%)、第二前磨牙(14.4%)^[11]。Akhlaghi等人也表明，OAF作为拔牙的一种并发症，是OMS最常见的原因^[12]。