角膜滴狀變性有一定的遺傳性，遺傳方式尚不十分清楚，有些病例已證實為常染色體顯性遺傳。病因不明，可能是多方面的，一些尚未被認識到的因素干擾了角膜內皮細胞的結構與功能，最終導致了內皮泵功能的失代償。
角膜滴狀變性除散發病例外，為常染色體顯性遺傳病。2001年，Biswas等對一家系進行基因組分析，發現位于第1號染色體短臂1p34.3-p32內的、Ⅷ型膠原Alpha2（COL8A2）基因發生了Q455K錯義突變。這可能使Ⅷ型膠原對角膜內皮細胞的終末分化作用受到了干擾，擾亂了角膜內皮細胞的結構與功能，使其產生異常的基底膜與纖維膠原產物——滴狀贅疣。滴狀贅疣進一步使角膜內皮細胞受到損傷，終于引起角膜泵功能和抗細胞凋亡功能的失代償，以致喪失有用的視力。
原發性營養不良的角膜內皮細胞可能引起位于后彈力膜后面的膠原沉積。單純的滴狀角膜組織學表現為疣或贅生物樣外貌，其他情況則可表現為局部膠原沉積、額外覆蓋的基底膜或均勻增厚的后膠原層。然而，曾在一例Fuchs內皮營養不良的角膜標本上發現病毒顆粒，提示獲得性病因的可能。