各類肺動脈狹窄其胚胎髮育障礙原因不一，在胚胎髮育第6周，動脈幹開始分隔成為主動脈與肺動脈，在肺動脈腔內膜開始形成三個瓣膜的原始結節，並向腔內生長，繼而吸收變薄形成三個肺動脈瓣，如瓣膜在成長過程發生障礙，如孕婦發生宮內感染尤其是風疹病毒感染時三個瓣葉交界融合成為一個圓頂狀突起的魚嘴狀口，即形成肺動脈瓣狹窄。
在肺動脈瓣發育的同時，心球的圓錐部被吸收成為右心室流出道（即漏斗部），如發育障礙形成流出道環狀肌肉肥厚或肥大肌束橫跨室壁與間隔間即形成右心室流出道漏斗型狹窄。另外胚胎髮育過程中，第6對動脈弓發育成為左、右肺動脈，其遠端與肺小動脈相連線，近端與肺動脈幹相連，如發育障礙即形成脈動脈分支或肺動脈幹狹窄。
所以，胚胎形成的頭3 個月中，胎兒可因各種原因導致肺動脈狹窄。值得指出的兩個重要原因，一個是環境因子，即風疹綜合徵，另一個是家族遺傳因子。如果母親在妊娠的頭3 個月內患風疹，即可使胎兒發生風疹綜合徵
表現為白內障、耳聾及心血管畸形，而心血管畸形者最多是為肺動脈狹窄，也可為肺動脈瓣膜狹窄。近來發現有家族性肺動脈瓣狹窄，在兄弟當中之發病率為2。9%；在其他綜合徵中，如Noonan 綜合徵，也可有肺動脈瓣狹窄者，但大多數病人的病因尚未證實。
大動脈半月瓣是從動脈幹隆起和間介的（intercalated）隆起發育而成。肺動脈瓣前葉來自左間介隆起，後左及右葉分別來自左下、右上動脈幹隆起。瓣葉聯合是由這些胚胎組織之間分隔開來形成。肺動脈瓣狹窄的形成機制尚不清楚。
如果瓣葉上完全沒有瓣葉聯合的痕跡，推測是在胚胎髮育早期動脈幹或間介的隆起之間完全沒有分隔開來。如果在瓣葉上有結締組織束或縫跡則可能在胚胎髮育晚期瓣葉之間融合引起，也有認為胎兒心內膜炎與瓣膜狹窄的發生有關。