Inne zaburzenia nastroju zazwyczaj utrzymują się we wszystkich okresach życia reprodukcyjnego i są niezależne od cyklu miesiączkowego.
Obecny konsensus w sprawie przyczyn PMDD obejmuje połączenie zwiększonej wrażliwości na wahania poziomów hormonów płciowych, stresu środowiskowego i predyspozycji genetycznych. Hormony płciowe — estrogen i progesteron — są neuroaktywne; w badaniach na szczurach stwierdzono, że są one zaangażowane w szlaki serotoninowe. Serotonina jest zaangażowana w regulację nastroju wraz z estrogenem, którego receptory znajdują się w korze przedczołowej i hipokampie — regionach najbardziej znanych z udziału w regulacji nastroju i zdolności kognitywnych.
Mimo że czas występowania objawów sugeruje, że przyczyną PMDD są wahania hormonalne, nie zidentyfikowano wyraźnego zaburzenia równowagi hormonalnej u kobiet z PMDD. W rzeczywistości poziomy hormonów rozrodczych i ich metabolitów u kobiet z PMDD i bez PMDD są nierozróżnialne. Zamiast tego postawiono hipotezę, że kobiety z PMDD są bardziej wrażliwe na normalne fluktuacje hormonów, głównie estrogenu i progesteronu, co indukuje procesy biochemiczne w układzie nerwowym, które powodują objawy napięcia przedmiesiączkowego.