雌激素在子宮肌瘤的生長過程中起著關鍵作用。 研究發現, 平滑肌瘤的有絲分裂在黃體期開始活躍, 在月經期維持在高水準。 卵巢激素可通過細胞因數或生長因數發揮促子宮肌瘤生長的作用。 雌激素亦可調節這些生長因數及細胞因數的基因表達, 並影響其他基因的轉錄。 這些細胞因數及生長因數的異常增生能促進有絲分裂, 引起細胞增殖, 使細胞外基質得以累積。
雌激素受體能促進子宮肌瘤生長。 有學者應用顯性負雌激素受體基因, 轉錄產生雜二聚體, 能阻斷正常的雌激素雜二聚體與細胞核上ERE結合,
另外, 子宮肌瘤中含有芳香化酶, 自身能合成雌激素。 子宮肌瘤組織中芳香化酶的含量遠遠超過正常肌層。 體外實驗表明, 刺激芳香化酶的活性能促使肌瘤細胞增生, 抑制芳香化酶活性則抑制其增生。 用雄烯二酮培養子宮平滑肌細胞可使甾體激素前體轉變成為雌酮, 雌酮需轉變為雌二醇才能充分發揮其作用, 芳香化酶在這個過程中起到了關鍵作用。