后部多形性營養不良發病機制不詳，推測可能是角膜內皮細胞在胚胎發育時發生障礙所致。后部多形性角膜營養不良的根本缺陷在于角膜后面的上皮樣細胞。推測演變為內皮的間質細胞有演化成多種細胞的潛在能力，故能變為上皮細胞。后彈力層后方的多層且呈灶性增厚的膠原層即由此種細胞所產生。本病能伴發前房劈裂綜合征及寬的虹膜粘連，暗示眼部可能有更廣泛的間質發育障礙。因存在110μm正常厚度的前彈力層，故暗示發育異常始于妊娠晚期或新生兒期。基質及上皮水腫系由于這些細胞已失去屏障作用及泵功能。表層退行性變例如帶狀角膜病變，無特異性。
類似ICE綜合征的膜理論，曾被認為是PPD繼發性閉角型青光眼的發病機制。異常內皮細胞或上皮細胞及其基底膜樣物質，從周邊角膜向下越過虹膜角膜角和延伸到虹膜表面，隨后此膜收縮導致虹膜角膜粘連、房角關閉、瞳孔移位、葡萄膜外翻及虹膜萎縮。繼發開角型青光眼的機制尚未肯定。虹膜角膜角鏡檢查及超微結構研究發現，這些患者的虹膜恰好在鞏膜嵴之前嵌入后部小梁網，推測虹膜起著壓迫作用，導致小梁網間隙及小梁柱萎陷和增加房水流出阻力。這些發現提示虹膜角膜角存在發育異常和類似某些先天性青光眼的發病機制。
