皮膚の傷が修復される正常な創傷治癒プロセスでは、線維芽細胞がコラーゲン（膠原線維）を産生して創部を埋め、一定期間が経過すると炎症が収束してコラーゲンの分解と再構築が行われます。しかし、ケロイド体質を有する個体では、この「増殖と消退のバランス」が破綻しています。
日本創傷外科学会および形成外科学会の研究報告によると、ケロイドの発症には局所的な皮膚張力（メカニカルストレス）と全身的な遺伝的素因が複雑に絡み合っています。特定のHLA型（ヒト白血球抗原）の関与や、炎症性サイトカインであるTGF-β（トランスフォーミング増殖因子β）の過剰発現、微小血管の持続的内皮細胞障害が確認されています。これにより、毛細血管の増生とコラーゲン産生が止まらなくなり、真皮層で慢性的な炎症が暴走し続ける状態に陥ります。
患者を最も苦しめるケロイドのかゆみ・痛み症状は、病変深部で肥満細胞（マスト細胞）からヒスタミンが大量に放出されることや、炎症によって感覚神経線維（C線維）が過敏化・異常伸長することが原因です。単なる見た目の問題に留まらず、QOL（生活の質）を著しく損なう慢性炎症性皮膚疾患として捉えるのが医学界の共通見解です。
