上環后導致子宮穿孔的機理還尚不明確，一般認為可能是子宮大小不合或醫生操作不當造成。

除此之外，當女性劇烈運動的時候，體內的節育環由于形狀鋒利，由于物理慣性作用也有可能對子宮造成損傷。

不明原因的子宮收縮也有可能擠壓節育環而造成子宮穿孔；而少數情況下，宮內節育器造成子宮穿孔后會進入腹腔，從而造成節育器的異位。節育器可能異位于膀胱內、腸系膜上；

一部分宮內節育器含有銅離子，而銅離子具有細胞毒性和溶血作用，從而造成經量過多，流血不凝，這屬于正常現象；如果胚胎在輸卵管里著床而沒有到達子宮，結果就是宮外孕。

而宮內節育器的避孕原理是改變子宮內的環境從而造成流產，只在子宮內起局部作用，所以只能防止子宮內的正常懷孕，而不能避免宮外孕；

宮內節育器本質上屬于人體內的異物。而人體內的異物會造成局部組織的機械損傷和慢性炎癥以及纖維化病變，這已經是醫學上的常識了。上環10～12年后，子宮內膜會發生纖維化病變。