Krebs entsteht, wenn eine Anhäufung von Mutationen in kritischen Genen – die das Zellwachstum und die Zellteilung steuern oder beschädigte DNA reparieren – es den Zellen ermöglicht, unkontrolliert zu wachsen und sich zu teilen und einen Tumor zu bilden. Die meisten Fälle von Eierstockkrebs treten sporadisch auf; in diesen Fällen werden die entsprechenden genetischen Veränderungen im Laufe des Lebens erworben und sind nur in bestimmten Zellen des Eierstocks vorhanden. Diese Veränderungen, die als somatische Mutationen bezeichnet werden, werden nicht vererbt. Somatische Mutationen im TP53-Gen treten bei fast der Hälfte aller Eierstockkrebserkrankungen auf. Das von diesem Gen produzierte Protein wird als Tumorsuppressor bezeichnet, weil es dazu beiträgt, dass Zellen nicht zu schnell oder unkontrolliert wachsen und sich teilen. Die meisten dieser Mutationen verändern einzelne Proteinbausteine (Aminosäuren) im p53-Protein, wodurch die Tumorsuppressorfunktion des Proteins verringert oder aufgehoben wird. Da das veränderte Protein weniger in der Lage ist, das Zellwachstum und die Zellteilung zu regulieren, kann sich ein krebsartiger Tumor entwickeln. Somatische Mutationen in vielen anderen Genen wurden ebenfalls in Eierstockkrebszellen gefunden.
Beim erblichen Eierstockkrebs werden die entsprechenden genetischen Veränderungen innerhalb einer Familie weitergegeben. Diese Veränderungen, die als Keimbahnmutationen bezeichnet werden, sind in allen Zellen des Körpers vorhanden. Bei Menschen mit Keimbahnmutationen beeinflussen auch andere vererbte und somatische Genveränderungen sowie Umwelt- und Lebensstilfaktoren, ob eine Frau an Eierstockkrebs erkrankt.
Keimbahnmutationen sind bei mehr als einem Fünftel der Eierstockkrebsfälle beteiligt. Zwischen 65 und 85 Prozent dieser Mutationen befinden sich im BRCA1- oder BRCA2-Gen. Diese Genmutationen werden als „hohe Penetranz“ bezeichnet, weil sie mit einem hohen Risiko für Eierstockkrebs, Brustkrebs und verschiedene andere Krebsarten bei Frauen verbunden sind. Im Vergleich zu einem Lebenszeitrisiko von 1,6 Prozent für Frauen in der Gesamtbevölkerung, an Eierstockkrebs zu erkranken, liegt das Lebenszeitrisiko bei Frauen mit einer BRCA1-Genmutation bei 40 bis 60 Prozent, und das Lebenszeitrisiko bei Frauen mit einer BRCA2-Genmutation bei 20 bis 35 Prozent. Männer mit Mutationen in diesen Genen haben ebenfalls ein erhöhtes Risiko, an verschiedenen Krebsarten zu erkranken. Die von den BRCA1- und BRCA2-Genen produzierten Proteine sind Tumorsuppressoren, die an der Reparatur beschädigter DNA beteiligt sind, was dazu beiträgt, die Stabilität der genetischen Information einer Zelle zu erhalten. Mutationen in diesen Genen beeinträchtigen die DNA-Reparatur, so dass potenziell schädliche Mutationen in der DNA bestehen bleiben können. Wenn sich diese Defekte häufen, können sie dazu führen, dass Zellen unkontrolliert wachsen und sich teilen, um einen Tumor zu bilden.
Ein deutlich erhöhtes Risiko für Eierstockkrebs besteht auch bei bestimmten seltenen genetischen Syndromen, darunter das so genannte Lynch-Syndrom. Das Lynch-Syndrom wird am häufigsten mit Mutationen im MLH1- oder MSH2-Gen in Verbindung gebracht und macht zwischen 10 und 15 Prozent der erblichen Eierstockkrebsfälle aus. Auch andere seltene genetische Syndrome können mit einem erhöhten Risiko für Eierstockkrebs verbunden sein. Die Proteine, die von den mit diesen Syndromen verbundenen Genen gebildet werden, wirken als Tumorsuppressoren. Mutationen in einem dieser Gene können es den Zellen ermöglichen, unkontrolliert zu wachsen und sich zu teilen, was zur Entwicklung eines Krebstumors führt. Wie BRCA1 und BRCA2 gelten diese Gene als „High Penetrance“, da Mutationen die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken, stark erhöhen. Neben Eierstockkrebs erhöhen Mutationen in diesen Genen das Risiko für verschiedene andere Krebsarten sowohl bei Männern als auch bei Frauen.
Keimbahnmutationen in Dutzenden von anderen Genen wurden als mögliche Risikofaktoren für Eierstockkrebs untersucht. Diese Gene werden als „niedrige Penetranz“ oder „mäßige Penetranz“ bezeichnet, weil Veränderungen in jedem dieser Gene offenbar nur einen kleinen oder mäßigen Beitrag zum Gesamtrisiko für Eierstockkrebs leisten. Einige dieser Gene liefern Anweisungen für die Herstellung von Proteinen, die mit den von den BRCA1- oder BRCA2-Genen produzierten Proteinen interagieren. Andere wirken über andere Wege. Forscher vermuten, dass der kombinierte Einfluss von Variationen in diesen Genen das Risiko einer Person, an Eierstockkrebs zu erkranken, erheblich beeinflussen kann.
In vielen Familien sind die mit erblichem Eierstockkrebs verbundenen genetischen Veränderungen unbekannt. Die Identifizierung zusätzlicher genetischer Risikofaktoren für Eierstockkrebs ist ein aktiver Bereich der medizinischen Forschung.
Neben genetischen Veränderungen haben Forscher viele persönliche und umweltbedingte Faktoren identifiziert, die zum Risiko einer Frau, an Eierstockkrebs zu erkranken, beitragen. Zu diesen Faktoren gehören das Alter, der ethnische Hintergrund sowie hormonelle und reproduktive Faktoren. Eine Vorgeschichte von Eierstockkrebs bei eng verwandten Familienmitgliedern ist ebenfalls ein wichtiger Risikofaktor, insbesondere wenn der Krebs im frühen Erwachsenenalter aufgetreten ist.