在女性不孕症的原因中，最常见的是双侧输卵管阻塞。输卵管是一对专门捡拾、输送卵细胞和受精卵的器官。通过深入的研究，发现成熟的卵细胞和精子是在输卵管内相遇、受精的。因此，输卵管的存在，几乎就是为了生育。但就这么点功能，还很容易受到感染的困扰。急性盆腔炎最常见的后果就是输卵管伞端堵塞，或者输卵管管腔变细、变窄，无法承担捡拾、输送精子和受精卵旧旧索的任务。在目前已知的女性不孕原因之中，输卵管伞端粘连堵掏梨塞是主要的。
输卵管伞端粘连轻微，可以使用腹腔镜对之进行手术、通畅。如果输卵管堵塞时间久，尤其是形成了输卵管积水的，输卵管管腔内的纤毛会消失，输卵管变得僵硬且无法蠕动。这种情况下，即使医师将粘连、堵塞的输卵管疏通了，输卵管也无法发挥正常作用，甚至有引起异位妊娠的可能（完全堵塞变成了部分堵塞）。因此，临床上常对输卵管粘连进行分类，一般仅对粘连轻微的输卵管进行手术。如果手术后一年尚未怀孕，建议患者及时接受试管婴儿技术。对于积水严重的输卵管，最好在手术时予以切除，免得做试管婴儿时，输卵管中的积水影响试管婴儿的成功率。有研究发现，输卵管中的积水对胚胎是有毒性的，会降低试管婴儿的成功率。但临床上几乎所有的夫妇都难以接受要切除输卵管这个事实。其实，这种没有功能的输卵管除了有点心理安慰的作用外，于身体其实是有害无益的。
引起女性不孕的第二大常见原因是子宫内膜异位症。正常情况下子宫内膜仅局限在子宫腔的内面生长，但在异常情况下，这些内膜可以在盆腔尤其是子宫骶骨韧带、盆腔腹膜表面、双侧卵巢等部位生长，并形成一系列病灶。在不孕症患者体内，近70%的患者盆腔内或多或少有些内异症的病灶，但内异症患者中，不孕症患者到底占多大的比例，由于方法上的局限性，至今无法回答。有些人认为异位症患者的不孕与粘连有关，其实异位症患者体内的输卵管基本上都是通畅的。其不孕的原因应该与粘连无关。
尽管子宫内膜异位症导致不孕症的机理至今不明，但学术界公认为，具有子宫内膜异位症的不孕症患者，医师应该首先使用腹腔镜检查明确诊断，并在术中对病灶尽量进行切除，术后辅以相应的药物，争取早日妊娠。一旦妊娠，内异症病灶基本上在4年内不复发。如果药物治疗无效，或者病灶严重，建议在手术后立即接受辅助生殖技术以妊娠。内异症的特点是容易复发，一旦复发，先前的努力就全部白费了。
导致女性不孕的第三位原因是内分泌异常。在这些内分泌异常中，有多囊卵巢综合症、闭经泌乳综合征、低雌激素血症、Kallmann综合征和促性腺激素缺陷等等。尽管病理生理机制复杂，但最终都是卵巢内的卵细胞无法成熟或者无法排除而不孕。此外，其它内分泌器官的异常如甲状腺、肾上腺以及胰岛素分泌的异常，也可以导致女性不孕。内分泌异常的患者，多数需要经过相应的内科治疗而受孕，部分需要手术，少数患者需要在辅助生育技术帮助下获得妊娠。
生殖器官的畸形如子宫纵膈、斜膈、或者生殖道的肿瘤如子宫肌瘤等，在某些情况下也可以引起不孕，但这些异常都可以通过手术矫正，使子宫恢复正常后怀孕。卵巢上的囊肿和良性肿瘤如畸胎瘤，卵巢旁的囊肿如输卵管系膜囊肿，也会影响输卵管卵巢的功能，在手术切除或矫正后，多数会很快受孕。但输卵管感染结核后形成的不孕症，治疗上十分麻烦。现在这个病在城市很罕见，但在贫穷的地方，还是不少的。即使将结核治愈了，部分患者也难以受孕。辅助生殖技术对这些人的帮助也似乎不大。
放开二胎生育政策后，有些以前接受过输卵管绝育术的妇女，现在也有强烈的生育愿望。一般而言，结扎的输卵管吻合后，多数患者可以再次生育，但是如果结扎的输卵管产生了积水，复通后的输卵管功能恢复起来有点困难，其输卵管即使复通了，但由于积水的那段输卵管内的纤毛受到破坏，缺乏蠕动功能，还是会导致不孕。这类患者年龄一般较大，生殖能力较低。因此，一旦决定再次生育，在试孕期过后，应该及时接受辅助生育技术。
免疫因素引以缠起的不孕，是少数女性不孕的原因。女性体内可以产生抗磷脂抗体（APA）、抗核抗体（ANA）、抗DNA抗体等，这些抗体存在于不同的组织内，属于非器官特异性抗体。临床上对这类抗体的检测技术比较成熟，临床资料比较丰富，因此，学术界对这些抗体的作用了解得相应较多。而另外一些抗体如抗精子抗体（ASAb），抗卵巢抗体 （AOVAb）、抗子宫内膜抗体（AEMAb）和抗绒毛膜促性腺激素抗体（AhCGAb）等，是针对某一特点器官或者组织的，属于器官特异性抗体。其抗原成分复杂，检测标准化程度低，与不孕症的关系还有很大的不确定性。
对于免疫因素引起的不孕，应该针对不同的抗体采用不同的方法，以减少抗体的产生。如连续使用避孕套6-9月，和/或服用抑制免疫系统的药物，使女性身体在这段时间内不接触抗原，降低抗精子抗体的浓度；使用宫腔内人工授精技术，以排除宫颈粘液中抗体对精子的阻隔作用等。
最后要谈的是不明原因的不孕症。这类患者男女双方都没有问题，或者说查不出原因。由于原因不明，治疗就比较麻烦，一般要通过辅助生殖技术予以解决。个别夫妇双方的精子和卵子就是不结合，即使在培养皿内也无法授精。好在这类患者非常罕见。