胃泌素瘤的病因不明，可能来源于胰腺的α1细胞。
胃泌素瘤80%～90%发生在胰腺各部，以胰头和胰尾部位较多见。10%～20%发生在十二指肠壁，以十二指肠第二段最多见，且多数为单个肿瘤。也可发生在远端小肠、胃、肝、脾、淋巴结、网膜、肠系膜等部位，卵巢和甲状旁腺较罕见，肿瘤的直径可在0.2～10cm，但大多＜1cm。约10%的患者具有典型的临床表现，但未发现肿瘤，而只见胰岛非β细胞弥漫性增生和巢样或灶性的微小腺瘤（microadenoma）。约有60%胃泌素瘤属恶性，转移主要在肝脏，也可转移至局部淋巴结、脾、腹膜、纵隔、骨及皮肤等处。从显微镜所见，不能区别肿瘤的良性和恶性。确定恶性的唯一方法是发现转移。
约有90%本病发生于Stabile及Passaro确定的所谓“胃泌素三角区”，边界被确定在胆囊管、十二指肠二、三段交界及胰颈、体部交界点之间。
