Syöpä syntyy, kun mutaatioiden kertyminen kriittisiin geeneihin – sellaisiin geeneihin, jotka säätelevät solujen kasvua ja jakautumista tai korjaavat vaurioitunutta DNA:ta – sallii solujen kasvaa ja jakautua hallitsemattomasti ja muodostaa kasvaimen. Useimmat munasarjasyöpätapaukset ovat sporadisia; näissä tapauksissa niihin liittyvät geneettiset muutokset on hankittu henkilön elinaikana, ja niitä esiintyy vain tietyissä munasarjan soluissa. Nämä muutokset, joita kutsutaan somaattisiksi mutaatioiksi, eivät periydy. TP53-geenin somaattisia mutaatioita esiintyy lähes puolessa kaikista munasarjasyövistä. Tämän geenin tuottamaa proteiinia kutsutaan kasvainsuppressoriksi, koska se estää soluja kasvamasta ja jakautumasta liian nopeasti tai hallitsemattomasti. Useimmat näistä mutaatioista muuttavat yksittäisiä proteiinin rakennusaineita (aminohappoja) p53-proteiinissa, mikä vähentää tai poistaa proteiinin kasvainsuppressoritoiminnan. Koska muuttunut proteiini ei pysty enää säätelemään solujen kasvua ja jakautumista, voi kehittyä syöpäkasvain. Myös monien muiden geenien somaattisia mutaatioita on löydetty munasarjasyöpäsoluista.
Perinnöllisessä munasarjasyövässä siihen liittyvät geenimuutokset periytyvät suvussa. Näitä sukusolumutaatioiksi luokiteltuja muutoksia on kaikissa elimistön soluissa. Ihmisillä, joilla on sukusolumutaatioita, myös muut perinnölliset ja somaattiset geenimuutokset yhdessä ympäristö- ja elämäntapatekijöiden kanssa vaikuttavat siihen, kehittyykö naiselle munasarjasyöpä.
Sukusolumutaatiot ovat mukana yli viidenneksessä munasarjasyövän tapauksista. Näistä mutaatioista 65-85 prosenttia on BRCA1- tai BRCA2-geenissä. Näitä geenimutaatioita kuvataan ”korkean penetraation” mutaatioiksi, koska ne liittyvät suureen riskiin sairastua munasarjasyöpään, rintasyöpään ja useisiin muihin syöpätyyppeihin naisilla. Kun koko väestöön kuuluvien naisten elinikäinen riski sairastua munasarjasyöpään on 1,6 prosenttia, naisilla, joilla on BRCA1-geenin mutaatio, elinikäinen riski on 40-60 prosenttia ja naisilla, joilla on BRCA2-geenin mutaatio, elinikäinen riski on 20-35 prosenttia. Myös miehillä, joilla on mutaatioita näissä geeneissä, on kohonnut riski sairastua useisiin syöpämuotoihin. BRCA1- ja BRCA2-geenien tuottamat proteiinit ovat kasvainsuppressoreita, jotka osallistuvat vaurioituneen DNA:n korjaamiseen, mikä auttaa ylläpitämään solun geneettisen informaation vakautta. Mutaatiot näissä geeneissä heikentävät DNA:n korjausta, jolloin mahdollisesti vahingolliset mutaatiot voivat säilyä DNA:ssa. Kun nämä viat kasautuvat, ne voivat laukaista solut kasvamaan ja jakautumaan hallitsemattomasti tai määräämättömästi muodostaen kasvaimen.
Merkittävästi suurentunut munasarjasyövän riski on ominaista myös tietyille harvinaisille geneettisille oireyhtymille, kuten Lynchin oireyhtymäksi kutsutulle häiriölle. Lynchin oireyhtymä liittyy useimmiten MLH1- tai MSH2-geenin mutaatioihin, ja sen osuus perinnöllisistä munasarjasyövistä on 10-15 prosenttia. Myös muihin harvinaisiin geneettisiin oireyhtymiin voi liittyä lisääntynyt munasarjasyövän riski. Näihin oireyhtymiin liittyvien geenien tuottamat proteiinit toimivat kasvainsuppressoreina. Mutaatiot missä tahansa näistä geeneistä voivat antaa solujen kasvaa ja jakautua hallitsemattomasti, mikä johtaa syöpäkasvaimen kehittymiseen. BRCA1:n ja BRCA2:n tavoin näitä geenejä pidetään ”korkean penetraation” geeneinä, koska mutaatiot lisäävät huomattavasti henkilön mahdollisuutta sairastua syöpään. Munasarjasyövän lisäksi näiden geenien mutaatiot lisäävät useiden muiden syöpätyyppien riskiä sekä miehillä että naisilla.
Kymmenien muiden geenien sukulinjamutaatioita on tutkittu mahdollisina munasarjasyövän riskitekijöinä. Näitä geenejä kuvataan ”matalan penetranssin” tai ”kohtalaisen penetranssin” geeneiksi, koska muutokset kussakin näistä geeneistä näyttävät vaikuttavan vain vähän tai kohtalaisesti munasarjasyövän kokonaisriskiin. Jotkin näistä geeneistä antavat ohjeita sellaisten proteiinien valmistukseen, jotka ovat vuorovaikutuksessa BRCA1- tai BRCA2-geenien tuottamien proteiinien kanssa. Toiset vaikuttavat eri reittejä pitkin. Tutkijat epäilevät, että näiden geenien variaatioiden yhteisvaikutus voi vaikuttaa merkittävästi henkilön riskiin sairastua munasarjasyöpään.
Monissa perheissä perinnölliseen munasarjasyöpään liittyvät geneettiset muutokset ovat tuntemattomia. Munasarjasyövän muiden geneettisten riskitekijöiden tunnistaminen on aktiivinen lääketieteellinen tutkimusalue.
Geneettisten muutosten lisäksi tutkijat ovat tunnistaneet monia henkilökohtaisia ja ympäristötekijöitä, jotka vaikuttavat naisen riskiin sairastua munasarjasyövään. Näihin tekijöihin kuuluvat ikä, etninen tausta sekä hormonaaliset ja lisääntymistekijät. Munasarjasyövän esiintyminen lähisukulaisilla on myös tärkeä riskitekijä, etenkin jos syöpä on esiintynyt varhaisaikuisuudessa.