小脑扁桃体下疝畸形的发病机制一直是学者们探讨的焦点。关于该病症的成因，存在多种理论和观点。其中，牵引理论被广大研究者所认可。这一理论主张，在脊柱裂和脊髓脊髓膜膨出患者的成长过程中，由于脊髓被固定在脊柱裂的位置，导致脊柱和脊髓的生长速度不同步。进而使得脊髓无法像正常情况下那样向上移动，进而引发小脑扁桃体向下移动，形成下疝。也有学者认为这种牵引影响主要局限于腰骶部，胸部以上很少受到影响。
除了牵引理论，还有学者提出了小脑扁桃体下疝的原发性畸形理论。他们认为，某些患者并非由脊髓脊髓膜膨出引起的小脑扁桃体下疝，而是由于延髓、小脑、脊髓枕骨和大脑的原发性畸形。在发育过程中，后颅窝体积过小，脑组织生长过于快速，使得部分后脑神经和深颈神经根被向下牵拉，枕孔和颈椎管被挤压，脑脊液循环受阻，进而引发继发性脑积水。
小脑扁桃体下疝通常伴随着其他颅颈畸形，如脊髓膜扩张和组织疝。延髓也可能出现不同程度的下移，严重时甚至可能完全移位到枕骨孔外。这种状况可能导致一系列严重后果，包括延髓背屈曲、脑神经和颈神经受到压迫、脑组织和脊髓及其周围结构异常、枕骨孔闭塞、中脑水管或第四脑室孔粘连并闭塞。这些并发症可能加重小脑扁桃体下疝的病情。其中，中孔闭塞还可能伴随脊髓空洞或其他枕骨孔畸形。
还有脑积水理论被提出，该理论主张小脑扁桃体下疝是由婴儿脑积水向下压迫引起的。在此基础上，小脑扁桃体的扩张通过枕骨孔到达颅外，形成疝，这是小脑扁桃体下疝畸形的基础病理变化。严重的疝可能进入上颈椎管，并伴随延髓和第四脑室同时向下延伸。延髓和疝进入椎管的第四脑室下半部也是这种畸形的重要特征之一。
小脑扁桃体下疝畸形的发病机制复杂多样，涉及到多种因素和病理变化。深入理解其发病机制对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。