直肠癌的病因还不是十分明确，但是和直肠癌相关的一些高危因素，已经逐渐被认识到，比如腺瘤性息肉、炎性肠病，过多的脂肪、蛋白质的摄入，缺乏膳食纤维，肥胖、吸烟、年龄。还有和遗传相关的家族史，在直肠癌的发病中都有很重要的地位，比如遗传性、非息肉性的直肠癌错配修复基因突变的携带者，这种家族成员应该是直肠癌的高危人群。还有一些家族性的肠息肉病，已经被公认为是癌前病变。
另外，从腺瘤到癌的演变过程大概需要10-15年。在这种癌变的过程中，遗传突变包括癌基因的激活、抑癌基因的失活、错配修复基因的突变，还有过度表达基因失活导致的杂合性缺失等，这些都是导致直肠癌的原因，所以它是一个比较复杂、时间较长的过程。