Patofisiologi seminoma testis berasal dari epitel germinal tubulus seminiferus. Penyakit ini diduga muncul akibat proliferasi spermatogonia imatur. Perjalanan penyakit seminoma testis diduga sudah dimulai sejak masa embriogenesis awal.

Seminoma testis termasuk dalam sindrom disgenesis testikular, di mana kriptokidismus dan hipospadia juga termasuk di kelompok sindrom tersebut.

Pada seminoma testis, faktor lingkungan mikro dan defek epigenetik diperkirakan menyebabkan gonosit mengalami gangguan proses diferensiasi, sehingga tetap mempertahankan profil embrioniknya.