子宮內膜異位症的臨床表現有時與病變程度很不相符，臨床表現很嚴重的患者，其病變可能是輕度的或侷限的，而病變廣泛甚至盆腔解剖結構嚴重變形的患者，其臨床表現卻很少。據統計，約70％的子宮內膜異位症患者有典型的繼發痛經、性交不快或性交痛、不孕及月經改變。當子宮內膜異位症發生於其它特殊部位時，可出現許多其它令人迷惑的臨床表現，嚴重地影響青中年婦女的健康和生活質量，日益受到人們的關注。疼痛是EMs患者最突出、最典型的症狀之一，包括痛經、性交疼痛、急性腹痛、慢性盆腔疼痛及大便痛等。EMs患者中70％-80％伴有慢性疼痛症狀，疼痛不僅給患者帶來精神和軀體上的痛苦，也降低其生育能力，嚴重影響其生活質量。盆腔神經包括來自軀體神經系統的腰骶神經及內臟神經。由於大量的盆腔疼痛是通過內臟傳入纖維傳遞的，因此患者無法準確地描述疼痛的範圍、性質、劇烈程度及持續時間等。
盆腔子宮內膜異位症主要分為3型，腹膜型、卵巢型和深部結節型，不同型別病灶的神經纖維分佈和疼痛之間的關係均有報道。研究發現，在腹膜型和深部浸潤型內異症病灶中均見神經纖維分佈，深部結節型病灶中神經纖維分佈最豐富。深部結節型內異症病灶好發於神經分佈豐富的區域，逆流的經血及富含各種炎症介質及疼痛介質的盆腔液富集於直腸子宮陷凹處，刺激盆底血管神經生長。
卵巢子宮內膜異位囊腫患者的盆腔痛表現顯少於其他型患者，其病灶中神經分佈也不如其他兩型EMs病灶豐富。只是在部分有盆腔疼痛的卵巢子宮內膜異位囊腫患者的囊腫壁中可檢測到散在的神經分佈。提示，卵巢EMs囊腫患者囊腫壁中的神經分佈也能與患者的疼痛症狀有關。Zhang等對61位行卵巢內異囊腫切除術患者的囊腫壁進行檢測，發現31.1％患者囊壁中存在神經纖維，且神經密度與疼痛嚴重程度相關。不同內異症組織中神經纖維的數目有明顯差異，神經纖維數目從高到低依次為：宮骶韌帶〉陰道直腸隔〉子宮直腸窩〉腹膜〉卵巢。
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