GERD是有多種因素造成的消化道動力障礙性疾病。主要發病機制是抗反流防御機制減弱和反流物對食管粘膜攻擊作用的結果。
一、食管抗反流防御機制減弱
1、抗反流屏障
指食管和胃交接的解剖結構，包括食管下括約肌LES、膈肌腳、膈食管韌帶、食管胃底件的銳角等，其各部分結構和功能上的缺陷均可造成胃食管反流，其中最主要的是LES的功能狀態。
LES是指食管末端月3～4cm長的環形肌束。正常人靜息LES壓為10～30mmHg.LES結構受到破壞可使LES壓下降，如噴們失遲緩癥手術后易并發反流行食管炎。一些因素可導致LES壓降低，如某些激素(如縮但腦素、胰升糖素、血管活性腸肽等)、食物(如高脂肪、巧克力等)、藥物(如鈣拮抗藥、地西泮)等。
一過性LES松弛，指非吞咽情況下LES自發性松弛，其松弛時間明顯長于吞咽時LES松弛時間，它是正常人生理性胃食管反流的主要原因，也是LES靜息壓正常的GERD患者的主要發病機制。
2、食管清除作用
正常情況下，一旦發生胃食管反流，大部分反流物通過1~2次食管自發和繼發性蠕動性收縮將食管內容物排入胃內，繼容量清楚，是食管廓清的主要方式，余有唾液緩慢中和。故食管蠕動和唾液產生異常常也參與GERD的致病作用。食管裂孔疝，可引起胃食管反流并降低食管對酸的清除，可導致GERD.
3、食管粘膜屏障
反流物進入食管后，可憑借食管上皮表面粘液、不移動水層和表面HCO3-、復層鱗狀上皮等構成的屏障，以及粘膜下豐富的血液供應構成的后上皮屏障，發揮其抗反流物對食管粘膜損傷的作用。故導致食管粘膜屏障作用下降的因素(長期吸煙、飲酒以及抑郁等)，將使食管不能抵御反流物的損害。
二、反流物對食管粘膜攻擊作用
反流物刺激和損害食管粘膜，與其質和量有關，也與反流物接觸粘膜的時間、部位有關。胃酸與胃蛋白酶是反流物中損害食管粘膜的主要成分。膽汁反流重，其非結合膽鹽和胰酶是主要的攻擊因子。