子宮內膜異位症患者，移位的內膜隨著卵巢激素的變化而發生週期性出血。血液及分泌物、組織碎片聚集在組織間隙內，血漿及血紅蛋白緩慢被吸收，病灶周圍出現類似感染、炎症反應，組織增生粘連並形成瘢痕。

因此不同部位的子宮內膜異位症超聲圖具有相似性，常表現為圓形、類圓形或條片狀，邊界不清，以低迴聲為主的混合性回聲，病灶周邊組織回聲往往較強，界限欠清，病灶內部可出現單個或散在的極低回聲或無回聲。彩色血流顯像表現為無血流信號或少許血流信號。有些會有內膜線的移位，部分患者可無明顯受壓移位。