羊水栓塞多发生在产时或破膜时，亦可发生于产后，多见于足月产，但也见于中期引产或钳刮术中，大多发病突然，病情凶险。羊水栓塞的发生通常需要具备以下基本条件：羊膜腔内压力增高（子宫收缩过强或强直性子宫收缩）；胎膜破裂（其中2/3为胎膜早破，1/3为胎膜自破）；宫颈或宫体损伤处有开放的静脉或血窦。发生羊水栓塞通常有以下诱因：经产妇居多；多有胎膜早破或人工破膜史；常见于宫缩过强或缩宫素（催产素）应用不当；胎盘早期剥离、前置胎盘、子宫破裂或手术产易发生羊水栓塞。
羊水栓塞的主要病理生理过程有：①急性肺动脉高压及肺水肿，急性右心衰竭及周围循环衰竭；②过敏性休克；③低氧血症；④弥散性血管内凝血（DIC）。
急性呼吸循环衰竭：羊水进入血循环后，作为抗原强烈激发机体的反应，释放免疫物质及前列腺素、组胺、白三烯、细胞因子等，使肺血管发生痉挛，致肺动脉压升高，右心负荷加重，左心房压急剧下降；同时兴奋迷走神经，引起反射性肺血管痉挛和支气管分泌亢进。肺小动脉和微血管内压突然升高，导致急性右心衰竭。左心房的回心血量显著减少，致左心室排血量亦减少，引起周围循环衰竭，血压下降。由于肺动脉高压，灌流量减少，使通气与血流灌注比值失调而出现急性呼吸衰竭和肺水肿，引起严重的全身低氧血症，使全身组织和重要器官功能障碍，特别是肺、脑、肾功能障碍，可导致产妇迅速死亡。约75%的死亡病例中猝死于此种原因。
急性弥散性血管内凝血（DIC）：羊水进入母体循环后引起凝血功能障碍，一般认为羊水中含的促凝物质类似于组织凝血活酶（Ⅲ因子），可激活外源性凝血系统，导致DIC。此外，羊水中还含有第Ⅹ因子激活物质、肺表面活性物质及胎粪中的胰蛋白酶样物质，促使血小板聚集，使凝血酶原转化为凝血酶，激活凝血过程而发生急性DIC。血中纤维蛋白原因消耗而下降，纤溶系统激活引发纤溶亢进，加重凝血障碍。此外，纤维蛋白裂解产物（FDP）蓄积，羊水本身又抑制子宫收缩，使子宫张力下降，致使子宫血不凝而出血不止。
多脏器损伤：DIC等病理变化常使母体多脏器受累，以休克肾、急性肾小管坏死、广泛出血性肝坏死、肺及脾出血等最为常见。
