在ET中，巨核细胞对生长因子更为敏感。血小板从异常的巨核细胞衍生的被激活，其中，随着升高的血小板计数，有助于形成血栓的可能性。当血小板数量超过一百万时，出血的可能性增加，这是由于血小板质量增加而使von Willebrand因子（vWF）螯合，导致vWF不足以引起血小板粘附。JAK2激酶（V617F）的突变存在于40-50％的病例中，如果存在，则可以诊断。JAK2是Janus激酶家族的成员。
2013年，在大多数原发性血小板增多症和原发性骨髓纤维化的JAK2阴性/MPL阴性两组患者中检测到钙网蛋白突变，这使得钙网蛋白突变在骨髓增生性肿瘤中居第二位。所有的突变（插入或缺失）都会影响最后一个外显子，产生蛋白质的读框位移，从而产生一个新的末端肽，并导致内质网KDEL保留信号丢失。
出血机理
本病的出血机理由于血小板功能缺陷，粘附及聚集功能减退，血小板第三因子降低，5-羟色胺减少以及释放功能异常。部分病人尚有凝血机制不正常，毛细血管脆性增加。因血小板过多，活化的血小板产生血栓素，易引起血小板的聚集和释放反应，可微血管内形成血栓。晚期可有脾脏和其他脏器的髓外造血。
