Patofisiologi stunting masih belum sepenuhnya dipahami. Kekurangan nutrisi prenatal dan setelah lahir, infeksi sistemik, dan infeksi usus diduga berkontribusi terhadap kejadian stunting. Perawakan orang tua yang pendek, indeks massa tubuh orang tua yang rendah, serta kenaikan berat badan yang kurang selama kehamilan juga dinilai berhubungan dengan berat bayi lahir rendah, yang merupakan salah satu risiko stunting.

Kehamilan pada masa remaja, saat ibunya sendiri masih dalam masa pertumbuhan, meningkatkan risiko stunting maternal dan dapat menyebabkan luaran obstetrik yang buruk. Jarak antar kelahiran yang dekat juga meningkatkan kebutuhan nutrisi pada ibu. Perawakan ibu yang pendek disertai dengan kondisi anak dengan berat lahir rendah dan stunting dapat memperparah lingkaran intergenerasi dari stunting.[16]

Temuan baru menyatakan bahwa environmental enteric dysfunction (EED) berperan besar dalam patogenesis stunting. EED adalah gangguan umum struktur dan fungsi usus halus yang sering ditemukan pada anak-anak yang hidup di lingkungan yang  tidak sehat. Mekanisme EED yang menyebabkan terjadinya gagal tumbuh adalah karena terjadinya kebocoran usus dan tingginya permeabilitas usus, inflamasi usus, disbiosis dan translokasi bakteri, inflamasi sistemik, serta malabsorpsi nutrisi.[17]