「腹膜癌腫症の多くは癌細胞の腹膜への転移によるもので、漿膜下リンパ管や毛細血管の閉塞や毛細血管透過性の亢進が原因であり、一部の原発性腹膜癌腫症では腹水が貯留することもある。 がん細胞が腹膜から発生または腹膜に転移することによって形成される腹水は、がん性腹水とも呼ばれ、これは主に原発性腹膜がん、肺がん、胃がん、肝細胞がんなどの悪性腫瘍が腹膜に着床転移することによって生じる。 腹膜リンパ管や毛細血管が癌栓（癌細胞が形成する塞栓）によって閉塞され、毛細血管の透過性が亢進して血液が漏れ出し、腫瘍が血管を破壊することによって生じた出血が腹腔内に貯留して胸水が形成される。 がん化した腹水にはさまざまな量のがん細胞が含まれており、一定量の腹水を細胞診することで悪性腫瘍細胞を検出することができ、悪性腫瘍の診断に役立つ手段の1つである。