Testosteron produceras i testiklarna. Testiklarnas funktion kontrolleras av hypotalamus och hypofysen i hjärnan. Orsaken till en testosteronbrist kan därför antingen bero på testiklarna eller hypotalamus/hypofyssystemet.
Man kan födas utan testiklar eller ha en underfunktion beroende på en olycka eller ett kirurgiskt ingrepp. Testosteronbrist kan även bero på genetiska faktorer som till exempel vid "Klinefelters syndrom". Detta är en genetisk åkomma med en kromosomuppsättning XXY, dvs en X kromosom för mycket, som drabbar cirka 1 av 500 födda pojkar. Dessa pojkar behöver oftast testosteronbehandling för att komma i puberteten och sedan underhållsbehandling livet ut för att bibehålla normala testosteronvärden.
Inflammation i testiklarna, till exempel efter påssjuka och ett antal andra sjukdomar, kan också leda till försämrad testosteronproduktion.
I hjärnans hypotalamus produceras hormoner vilka stimulerar testosteronproduktionen i testiklarna. Om det är låga nivåer av dessa hormoner producerar testiklarna inte testosteron.
Hormonutsöndringen från hypotalamus kan försvagas på grund av genetiska defekter (exempelvis ”Kallmans syndrom”). Undervikt på grund av sjukdom, extrem fysisk träning eller ätstörningar kan också minska aktiviteten i hypotalamus.
Orsaken till en testosteronbrist kan också komma från hypofysen. En brist på hypofyshormon kan vara medfödd eller orsakas av en skada på hypofysen.
Många olika sjukdomar samt andra faktorer som droger, strålning och miljögifter kan också försämra funktionen i kontrollsystemet och medföra testosteronbrist.
Liksom östrogenet sjunker hos kvinnor i övergångsåldern, kan även könshormonoproduktionen sjunka hos män med stigande ålder. Hos män kan det med stigande ålder ske en långsam minskning av testosteronnivåerna, men testikelfunktionen upphör normalt aldrig helt.
Testosteronbrist kan medföra att man hamnar i en negativ cirkel. Studier visar till exempel att män med diabetes ofta har en lägre nivå av testosteron, men testosteronbrist kan i sin tur medföra s.k. åldersdiabetes (typ-2 diabetes).