葡萄胎的水泡樣組織已超過子宮腔範圍， 侵入子宮肌層深部或在其他部位發生轉移者， 稱為惡性葡萄胎。 惡性葡萄胎具有惡性腫瘤特點， 5％～20％的葡萄胎惡變成惡性葡萄胎或絨毛膜癌， 多數在葡萄胎清除後6個月內發生。 有學者認為， 惡性葡萄胎的發生與染色體異常有關。
惡性葡萄胎的真正發生原因尚不清楚。 病例對照研究發現惡性葡萄胎的發生與營養狀況、社會經濟及年齡有關。
病因學中年齡是一顯著相關因素， 年齡大於40歲者葡萄胎髮生率比年輕婦女高10倍， 年齡小於加歲也是發生完全性葡萄胎的高危因素，
有學者認為葡萄胎的發生原因與染色體異常有關。
通過細胞遺傳學結合病理學研究證明兩類惡性葡萄胎各有遺傳學特點。 惡性葡萄胎的染色體基因組是父系來源， 即卵子在卵原核缺失或卵原核失活的情況下和精原核結合後發育形成。
染色體核型為二倍體， 其中90%為46， XX， 由一個空卵（無基因物質卵）與一個單倍體精子（23， X）受精， 經自身複製恢復為二倍體（46， XX）， 再生長發育而成， 稱為空卵受精。
其少數核型為46， XY， 這是兩個性染色體不同的精子（23， X及23， Y）同時便空卵受精， 稱為雙精子受精。
部分性葡萄胎核型常是三倍體， 80%為69， XXY， 其餘是69， XXX或69， XYY， 來自一個正常卵子與雙精子受精，
