Essa estimulação pode ocorrer de maneira espontânea, decorrente de uma gravidez ou quando por algum motivo, o ovário da mulher, responde de forma exagerada ao uso de medicamentos, como nos casos dos tratamentos de infertilidade, ou resultado de algum distúrbio como a Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP).
A medicação utilizada nos tratamentos de infertilidade estimulam os ovários a produzirem muitos folículos, e em alguns casos, pode acontecer de o organismo feminino ter uma resposta exagerada a esses medicamentos, provocando assim a SHO.
A síndrome da hiperestimulação ovariana ocorre devido a ação do hCG, que estimula a secreção de substâncias que dilatam os vasos sanguíneos, deixando-os mais permeáveis. Com o aumento da permeabilidade vascular, o líquido extravassa e pode se acumular no abdômen, nos pulmões, no coração, ou mesmo nos rins, provocando distúrbios e desconfortos.