上环的原理主要是杀精毒胚以及干扰着床的作用。宫内节育器诱发的局部炎症反应主要是由于机械性压迫,子宫收缩时的摩擦,以及放置宫内节育器操作损伤子宫内膜所导致的,宫腔中炎性细胞明显增加。持续存在的宫内节育器压迫,使局部内膜炎症转为慢性无菌性炎,巨噬细胞、淋巴细胞,以及浆细胞的分泌物质、中性粒细胞的溶解产物,以及损伤内膜细胞溶解释放物质,使宫腔液具有细胞毒的作用。
干扰着床主要是使内膜细胞浆ER转位胞核速度延缓,使大量ER停留在胞浆中,导致了内膜生物学的变化,从而阻碍了受精卵的着床。宫内节育器机械性的严重压迫可使内膜组织缺血、间质萎缩、腺上皮变性和坏死,载铜宫内节育器释放的铜离子可进入细胞核和线粒体,干扰细胞的正常代谢。