自６０年代宮內節育器被廣泛推廣使用以來，專家學者們對其作用機理作了大量的動物試驗及臨床觀察等研究，但是直到目前為止，尚未完全闡明。比較明確的看法是：宮內節育器不是通過全身作用，因為放置節育器后，能迅速地產生避孕作用，取出后避孕作用隨即消失；節育器不影響婦女的月經周期及丘腦一垂體一卵巢軸的功能。因此，考慮其主要作用機理是局部的，是作為外來異物，影響子宮內環境，影響孕卵在子宮內著床和胚胎的存活等，從而達到避孕的目的。概括起來，大概有以下幾種作用：

　　（１）改變宮腔內環境：節育器放入宮腔后除了起到機械的障礙作用外，與節育器接觸的子宮內膜會發生一種輕度慢性、非細菌性的炎癥反應，促使白細胞增加（比不帶節育器的婦女增加 ３～１１倍），這樣就不利于受精卵著床。此外，伴隨異物反應，異物巨細胞和巨噬細胞大量產生，除了可吞掉進入宮腔的精于及著床前的胚胎，還可對胚胎產生毒害作用。

　　（２）前列腺素的作用：節育器的長期刺激，使得子宮內膜產生前列腺素。前列腺素一方面可使子宮收縮和輸卵管蠕動增強，促使發育及分裂程度不夠的受精卵被提前送到子宮腔而影響著床；另一方面，大量前列腺素又可以加強雌激素的作用，使子宮內膜在懷孕時的蛻膜反應受到抑制，不利于受精卵著床。
 
　　（３）帶鋼節育器的作用：通過節育器中銅離子的釋放，能增加子宮內膜無菌性炎癥；干擾子宮內膜的酶系統，如減低分泌期內膜中一些酶的活性，而這些酶又是著床的必要條件；還可能改變宮頸粘液的生化組成而影響精子的活動、獲能或存活。這些局部變化都增加了抗生育作用。

　　（４）帶孕激素節育器的作用：通過孕激素的釋放，干擾子宮內膜的正常周期性變化，使內膜具有較高的孕激素水平， 從而使腺體萎縮。間質蛻膜化，這些變化均不利于著床；或可能影響精子的輸送或獲能。高劑量的１８一甲基炔諾酮節育器尚可能抑制排卵；并改變宮頸粘液性質，使不利于精子穿透。
總之，節育器的抗生育作用不是單一機理可以解釋的，有些看法尚有爭議，還有許多問題有待于進一步研討。但一致公認的是：它是一種安全、簡便、有效的長效避孕措施。