Patofisiologi gastroschisis berhubungan dengan gagalnya bowel loops untuk masuk kembali lewat umbilikus ke rongga abdomen pada saat perkembangan embrio di minggu ke–6 sampai 11. Mekanisme yang mendasari hal ini dijelaskan oleh beberapa teori yang masih kontroversial.[2]

Diketahui bahwa traktus gastrointestinal berkembang dari usus primitif atau tuba digestif yang berasal dari kantung kuning telur (yolk sac). Tuba digestif mulai terbentuk pada awal minggu ke–3 masa embrio. Pada waktu ini terjadi proses gastrulasi yang akan membentuk tiga lapisan germinal pada sistem gastrointestinal, yaitu:

• Mesoderm merupakan lapisan yang membentuk jaringan penyambung, termasuk dinding usus dan otot polos
• Endoderm merupakan lapisan yang membentuk epitel saluran pencernaan, hepar, kantung empedu dan pankreas
• Ektoderm dibagi menjadi tiga, yaitu permukaan ektoderm (prekursor epidermis, lensa mata, kuku, dan rambut); neural tube (berdiferensiasi menjadi otak dan korda spinalis); serta neural crest (prekursor sistem saraf perifer termasuk saraf traktus gastrointestinal)[1,7–9]