Endometriose kommer fra de greske ordene endo (innvendig) metra (livmor) osis (sykdom, problem eller abnormalitet). På engelsk kalles sykdommen endometriosis, ofte forkortet til endo.

Vevet som kler livmoren innvendig og som støtes ut ved menstruasjon kalles endometrium (livmorslimhinne), Hos noen kvinner finnes dette vevet utenfor livmoren hvor det ikke hører hjemme. Når dette oppstår kalles det endometriose. Dette vevet på avveie kan bli funnet i eller på eggstokkene og egglederene, utenpå livmoren, i livmormuskulaturen (det heter da adenomyosis), på uterosacral- ligamentene, området mellom livmor og rektum (fossa Douglasi), eller på andre områder i bukhulen. Av og til er endometriosevev funnet på tarmene, blindtarmen, blæren, i vagina eller på diafragma (mellomgulvsmuskelen). I sjeldne tilfeller er det lokalisert på steder langt unna livmoren som for eksempel i lunger, armer, nese og til og med bak øynene og i hjernen.

Livmorslimhinnen gjennomgår sykliske forandringer i respons til varierende nivåer av de kvinnelige hormonene østrogen og progesteron. Disse hormonene produseres av eggstokkene gjennom hele måneden. Under syklusen vokser livmorslimhinnen i takt med at østrogennivået øker. Ved slutten av syklusen faller nivåene av både østrogen og progesteron, noe som fører til at livmorslimhinnen støtes ut som menstruasjonsblødning.

Under menstruasjonsblødningene blør også det vevet som finnes utenfor livmoren. Blodet fra dette vevet blir fanget inne i bukhulen og akkumuleres hver måned. Akkumuleringen av dette blodet og andre substanser som utskilles, fører til irritasjon og skader på omkringliggende områder. Det dannes små blodcyster, på bukhinnen er disse cystene så små som fyrstikkhoder, på eggstokkene kan de bli så store som appelsiner (endometrioma). Dersom dette vevet er i nærheten av livmoren, tarmer, blære eller andre organer, kan denne irritasjonen gi smerter. Kroppens naturlige respons på irritasjon og skader i vevet fører ofte til dannelsen av arrvev og sammenvoksninger, noe som også øker sannsynligheten for smerter. Andre komplikasjoner; avhengig av hvor endometriosevevet befinner seg, kan være at cyster sprekker (som kan gjøre at endometriosen sprer seg til nye områder), blødninger på tarm/blære og innsnevring av f.eks. tarm eller urinledere. Arrvevet og sammenvoksningene kan også hindre passasjen av egg til og gjennom egglederen og dermed føre til infertilitet.

Smerten forbundet med endometriosen er ikke nødvendigvis proporsjonal med utbredelsen eller mengden av endometriosecyster. Mikroskopiske cyster viser seg å være mer aktive i å produsere 'prostaglandiner', noe som kan forklare de alvorlige symptomer som ofte finnes hos pasienter med små cyster og lite utbredelse av endometriose.

Selv om endometriose ifølge legene er en godartet sykdom (ikke dødelig i seg selv) er den ofte svært smertefull og kan indirekte være livstruende. Farlige situasjoner kan oppstå hvis f.eks. endometriosevev eller sammenvoksninger innsnevrer eller trenger gjennom tarm- eller blærevegg. Innsnevring av urinleder på grunn av endometrioseforandringer kan ubehandlet føre til nyresvikt.