肠易激综合征有明显家族聚集倾向，国外33%患者有家族史，国内与此相近，而且每一家族中肠易激综合征患者症状表现相同。脑肠轴是大脑与肠道之间的双向通信系统，脑-肠轴调节异常是肠易综合征产生基础。肠易激患者对肠道扩张更为敏感，故内脏高敏感性是腹痛发生的关键机制。胃肠道动力异常是肠易激综合征患者重要病理生理基础，胃肠道蠕动增快、减慢或者节律紊乱，可以导致腹泻、便秘及腹部不适症状发生，内脏高敏感性可以放大胃肠动力事件而产生症状。正常人与肠道菌群处于互利共生状态，当机体受到各种因素影响，导致肠道菌群发生紊乱时，就会引起肠道的疾病。
近年国外研究认为，食物中可发酵短链化合物主要是FODMAP食物，在一定程度上可以导致肠易激综合征症状产生。焦虑、抑郁、敏感、压力感等心理情绪，是肠易激综合征重要发病原因之一，而且两者相互影响，肠易激综合征患者伴有焦虑、抑郁风险是普通人群2.6倍。约有3.7%-36%急性细菌性胃肠炎患者，最终可发展成肠易激综合征，提示肠道感染也参与肠易激综合征发生。