肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程，有很多的影响因素，常因内外环境的改变导致调节细胞的增殖、黏附、分化和凋亡等重要进程的基因失常而启动。视网膜母细胞瘤的发生和发展也受环境、基因、表观、遗传等多种因素共同影响。视网膜细胞瘤分为遗传型和非遗传型，遗传型占35%-45%，为常染色体的显性遗传，非遗传型占55%-65%。视网膜细胞瘤发生与肿瘤抑制基因Rb1的基因突变关系密切，约94%的遗传性和87%的非遗传型Rb患者存在Rb1基因的突变。Rb1基因位于人类的13号染色体长臂1区4带，包含27个外显子26个内含子，编码为4.7kbmRNA，可分成928个氨基酸蛋白、GRb蛋白。目前国际公认的Rb1等位基因突变或者缺失是视网膜细胞瘤的发病基础。1971年有学者对儿童视网膜细胞瘤的发病率进行统计分析，认为此病的发生是两次基因突变的结果，并由此提出了两次打击学说。即第一次突变发生于生殖细胞，第二次突变发生于体细胞，两次打击的实质是Rb敏感基因的一对等位基因发生突变，当两个等位基因发生突变时，体细胞的杂合子型变成纯合子状态，细胞将失去正常的Rb蛋白功能，细胞分化失去控制，从而形成肿瘤。近年来研究发现部分Rb患者的HPV感染呈阳性结果，这提示HPV感染可能与视网膜母细胞瘤的发生有关，尤其在散发型的患者中。