腮腺炎病毒是一种有包膜的RNA病毒，属副黏病毒科。该病毒主要通过呼吸道传播，人类是其唯一天然宿主。流行病学调查显示，腮腺炎性睾丸炎是青春期及成年男性流行性腮腺炎最常见的并发症，发病率约为20-30%，其中60-70%累及单侧睾丸，10-30%累及双侧睾丸，30-50%的患者出现睾丸萎缩。

腮腺炎病毒可直接损害睾丸实质。腮腺炎病毒对腺上皮亲和力较强，睾丸基膜与腮腺相似，在腮腺炎第二次病毒血症期容易受到感染。患有腮腺炎性睾丸炎的病人睾丸间质充血水肿甚至出血，有大量淋巴细胞、巨噬细胞浸润。

少数患者血清可检测到抗精子抗体，猜测抗精子抗体是由腮腺炎病毒侵入人体后产生，并作用于睾丸继发睾丸炎。但其具体关系尚不明确。