IMF的确切病因及发病机制均还不清楚。约半数的患者在确诊时都发现存在克隆性异常核型，因此目前认为是多能造血祖细胞发生染色体突变后引起的病变。这些患者存在JAK2基因突变，突变造成JAK2/ST

IMF的确切病因及发病机制均还不清楚。约半数的患者在确诊时都发现存在克隆性异常核型，因此目前认为是多能造血祖细胞发生染色体突变后引起的病变。这些患者存在JAK2基因突变，突变造成JAK2/STAT5途径的持续激活以及巨核细胞过度表达其下游FKBP51蛋白，这可能是IMF的重要发病机制。源自成纤维细胞的过量胶原的异常沉积是形成骨髓纤维化的基础。同时一些细胞生长因子也涉及了骨髓纤维化的发生，如血小板衍生生长因子（PDGF）、β转化生长因子（β-TGF）、血管内皮生长因子（VEGF）等。少数患者可能与暴露于电离子辐射或化学物质，如甲苯、苯、二氧化钍有关。

骨髓内改变以造血区骨髓明显。当骨髓多能干细胞受某些增殖性刺激因素作用时，骨髓内间质异常增生，大量网蛋白在骨髓腔内沉积并伴有成骨细胞增生，导致骨小梁变粗，骨髓腔缩小，胶原纤维及新骨形成，最终导致骨髓纤维化及造血功能的抑制。髓外造血明显活跃，因而脾、肝代偿性肿大。