從現有的臨床資料和文獻來看，目前膈下食管憩室的病因尚不明確，可能與其相關的原因包括牽引機制的異常、食管動力功能障礙以及食管壁過於薄弱。
一、主要病因
1、食管壁薄弱：食管壁過於薄弱會導致在進食後，增高的食管腔內壓力使得食管壁膨出，從而使食管黏膜和食管下層從肌層的縫隙疝出腔外。
2、食管動力障礙：例如以高壓型食管蠕動異常為動力學特徵的瀰漫性食管痙攣會使得食管內的壓力升高，從而使得食管壁膨出的幾率增大，其病變主要在食管中下段，可引發膈下食管憩室的產生。
3、環嚥肌功能失調：正常情況下環嚥肌呈收縮狀態，當吞嚥、嘔吐和暖氣時鬆弛，食物進入咽部時，嚥下縮肌收縮，環嚥肌鬆弛，食物下行至食管，食物通過後，環嚥肌又恢復到收縮狀態，這種肌肉協調動作保證吞入的食物順利通過並防止發生誤吸；某種原因引起這兩種肌肉功能失調，吞嚥時嚥下縮肌收縮而環嚥肌不能鬆弛，環嚥肌以上的咽腔內壓力增加，致先天性薄弱的Killian三角區的組織結構不能抵禦每次吞嚥時的壓力，肌纖維逐漸伸長、變薄，膨出形成囊袋，從而形成咽食管憩室。
二、誘發因素
胃食管反流病是指胃內容物反流入食管的一種疾病，其可造成糜爛性食管炎，從而造成食管壁的炎症侵襲，使得食管黏膜屏障功能的損害，誘發食管憩室的產生。