关于性虐恋的成因一直以来存在多种说法，可能同时受不同因素的影响，至今尚无定论，研究者从生理、社会心理等角度进行了分析。
医学和心理学中早有痛淫（Algolagnia）这一概念，从辞源学上看，它是希腊语疼痛之意。几个世纪以来，许多人从生理角度探讨痛感与快感的联系。研究者们认为，疼痛本身的确能够带来性兴奋。性快感能够在性虐活动中获得，疼痛也的确能够增强快感。但是疼痛诱发性兴奋的作用机制尚不明确。
有研究表明，具有性施虐或性受虐兴趣的人在观看具有施虐受虐内容的图片时大脑额颞叶皮层区域有更多的神经活动和更高的血流动力学活动 [8-9]。
对神经系统的研究还表明，在人的中枢神经系统深处发现了一组化学物质，属于麻醉剂（鸦片剂）类的化学物质，取名安多酚（endorphins）和安克菲林（enkephalins）。研究表明，疼痛可以使大脑中释放出这种麻醉剂（鸦片剂）类的化学物质，有产生安多酚快感（endorphin high）的作用。因此，有受虐倾向的人，特别是喜欢肉体疼痛的人，实际上是安多酚上瘾者（endorphin junkie）。安多酚就是将疼痛与性快感联系在一起的物质，它所带来的美好感觉是一般人类行为的一个主要驱动力，而它的缺乏常常要由鸦片类毒品来补偿 [10-11]。
单纯关注性虐恋活动心理成因的研究较少，大多数研究并没有明确区分BDSM（即束缚与调教、支配与臣服、施虐与受虐）中的各类活动，而是将BDSM爱好者视为一个整体进行研究。
人格与人格障碍
在人格特质方面，BDSM爱好者不那么神经质，更外向、更愿意接受新体验、更认真。与非BDSM参与者相比，BDSM爱好者的依恋风格不同，因为他们对拒绝不太敏感，对自己的关系更有信心，对获得他人认可的需求较低，并且不太焦虑 [12]。亦有研究者发现，BDSM爱好者表现出更高的自恋水平 [13]。西班牙马塔罗医院精神科阿尔瓦罗·弗里亚斯（Álvaro Frías）博士等人发现，边缘型人格障碍受试者中性受虐的患病率更高（60名中的6名；与60名没有边缘型人格障碍的对照受试者中的0名相比），但由于该研究的样本量非常有限，尚需进一步研究 [14]。
童年经历
关于童年经历对于虐恋倾向中性鞭笞（sexual flagellation）的经历和影响，最广为人知和被最频繁引用的是卢梭在《忏悔录》中所描写的他少年时代的一段经历，他从姑妈的鞭笞责罚中体会到了快感。
一方面，许多学者认为儿时受到惩罚或者羞辱的经历，是性虐恋的成因之一。芬兰埃博学术大学心理学博士尼克拉斯·诺灵（Niklas Nordling）等人的研究表明，与一般人群相比，BDSM爱好者自我报告的童年经历性虐待率更高 [15]。但是，此研究中的女性样本很小，因此不能够完全代表女性BDSM爱好者。较早的研究表明，在童年时期受到性虐待的女性比没有受到性虐待的女性更有可能报告自己的性幻想 [16-17]。这些发现表明，性创伤与BDSM相关兴趣之间存在关联，但目前的文献并未证明二者之间存在因果关系。此外，由于BDSM爱好者经常强调BDSM游戏中的同意、安全和个人界限 [18]，与一般人群中的非爱好者相比，他们可能会更敏感地将某些行为标记为性侵害。进一步的研究应该澄清这种关系的性质 [19]。 另一方面，也有研究者认为许多有性虐恋倾向的人在儿时都是在特别温暖慈爱的环境中生活的。学者李银河在对中国女性所经历的虐恋和受虐想象的调查中发现一个规律，“那些生活在有家庭暴力经历的环境中的人——无论是见过父亲打母亲的人，还是自己挨过父母配偶的打骂的人——很少能理解或喜爱性虐恋游戏；只有那些成长环境中完全没有暴力行为的人才会喜爱这种游戏。当然，暴力环境的有无并不构成喜爱性虐待游戏的充分条件，但却是必要条件。换言之，那些生长在无暴力环境中的人们并不一定会喜欢这类游戏，但是能够喜欢这类游戏的人们必定是在无暴力的环境中长大的。”她认为，“原因大致在于，那些从小见到或遭受过暴力侵害的人，绝不会再对虐待抱有好奇和神秘的幻想，他只会把这种行为视为赤裸裸的丑恶；而只有那些从未经受过真正的暴力侵害的人，才能够且愿意体会肉体上受折磨和精神上受羞辱时的微妙快感；只有那些从未经历过真正的压迫和摧残的人，才能够和愿意去体会假想的权力关系中统治与服从游戏所营造的氛围的有趣之处。” [1] 情绪
性虐恋爱好者在性虐恋活动中可以获得情绪或情感上的满足。研究表明，双方同意的性虐恋活动实际上可以促进伴侣之间的亲密关系 [20]。性虐恋爱好者认为，施虐/受虐是愉快和富有激情的，施虐/受虐增加了情感和性的强度 [21]。 文化人类学的观察从另一角度提出了证据：在许多文化中都有将疼痛与快乐联在一起的活动，如鞭打、赤脚走炭火等。在中国语言中，把“痛”和“快”连在一起合成了一个词“痛快”，用以表达一种酣畅淋漓的感觉。虐恋是对人类获得狂喜经验的性能力的探索活动，对于参与这类活动的人来说，它带来放松感和救赎感。在虐恋活动中，人类灵魂的动物性一面被重新发现并释放出来 [1]。