脂肪肝时肝细胞内中性脂肪—三酰甘油蓄积增多的机制复杂，概括起来有下列几种原因。
1．食物中脂肪供应过多 长期和大量进食高脂肪、高胆固醇饮食导致外源性脂肪大量增多，其被小肠吸收后进入血液中的乳糜微粒增加，肝脏从血液中摄取或合成三酰甘油相继增多，尽管肝细胞极低密度脂蛋白合成亦相应增多，但仍不足以将过多的三酰甘油转运入血，导致三酰甘油在肝细胞内异常沉积，形成脂肪肝。
2．血浆非酯化脂肪酸过多 生长激素、糖皮质激素等可以激活外周脂肪组织的脂肪酶，导致机体贮存的脂肪水解为甘油和非酯化脂肪酸，大量非酯化脂肪酸进入血液。与体重正常者相比，肥胖和2型糖尿病患者体内脂肪酸释放入血明显增加，血浆非酯化脂肪酸显著升高，肝细胞从血液摄取非酯化脂肪酸增加，用于合成三酰甘油的脂肪酸相继增多。
3．肝细胞脂肪酸氧化利用减少 脂肪酸在肝细胞内如能得到充分的氧化，转变成能量，肝细胞合成三酰甘油的量就会减少。当肝细胞对脂肪酸氧化障碍时，肝细胞必将通过加速合成三酰甘油以代谢脂肪酸。大量饮酒以及服用某些药物（如胺碘酮）可抑制肝细胞线粒体脂肪酸的氧化能力，使得三酰甘油合成增加，从而易于形成脂肪肝。
4．肝内极低密度脂蛋白合成及排泄障碍 肝细胞合成的三酰甘油主要是与载脂蛋白结合成极低密度脂蛋白的形式转运入血。长期饥饿、消化吸收不良、低蛋白饮食等原因使蛋白质摄入不足、氨基酸供应减少或必需脂肪酸缺乏，导致合成磷脂和脂蛋白的原料不足，进而影响脂蛋白的合成；肝细胞炎症、坏死可使三酰甘油与脂蛋白结合障碍；四环素以及某些抗肿瘤药物可使载脂蛋白合成减少；先天性载脂蛋白合成障碍以及长期服用秋水仙碱，可引起肝细胞微管结构及功能受损。以上原因均可导致肝细胞内合成的三酰甘油不能顺利转运入血，尽管三酰甘油合成并未增加但肝细胞内仍会出现脂肪蓄积。
尽管脂肪组织脂类代谢也很活跃，但在机体脂类代谢中起中心作用的脏器是肝脏而非外周脂肪组织。许多因素通过直接或间接影响肝脏脂类代谢，促进脂肪在肝细胞内堆积。
乳糜微粒的清除和极低密度脂蛋白分解释放出非酯化脂肪酸供给组织，受肝外组织毛细血管内皮表面的脂蛋白酯酶和脂肪组织内激素敏感性酯酶的调节。许多激素通过影响这两个酶的活性，协调肝与外周组织对脂质的代谢，从而维持血脂和肝内脂质的相对稳定。
