双胎输血综合征主要是胎盘深部动静脉吻合引起的血循环的不平衡导致的。

一般多发生在双羊膜囊单绒毛的双胎，在正常的情况下，两胎间胎盘的血流交换是平衡的，胎盘浅表血管吻合为双向血流，因此维持两胎的血流动力学平衡。深层的吻合是处在两个胎儿所属胎盘相邻的一个或多个胎盘小叶中，在这些胎盘小叶中两个胎盘的动、静脉吻合、压力不平衡，会造成单向供血，导致血流动力学失衡，会导致一系列的病理变化。供血胎儿由于不断地向受血胎输血，处于低血容量、贫血状态，胎儿发育迟缓，少尿，羊水少。受血胎则高血容量、尿量增加、引起羊水增多，胎儿个体较大，其心、肝、肾等脏器增大，红细胞增多，红细胞比容增高，胎儿可出现水肿的情况。另外两个孩子都有很高的死亡率。