自20世纪60年代宫内节育器被广泛使用以来，专家学者对其作用机理进行了大量研究，包括动物试验和临床观察，但直到现在也没有完全阐明。比较明确的观点是，宫内节育器不具有系统作用，因为避孕效果在放置后迅速产生，取出后立即消失；该装置不影响妇女的月经周期和丘脑-垂体-卵巢轴的功能。因此，主要的作用机制被认为是局部的，是影响宫内环境的异物，影响孕卵在子宫内的植入和胚胎的生存，从而达到避孕的目的。概括地说，大概有以下几种影响。
(1) 改变宫内环境。除了宫内节育器的机械屏障作用外，与宫内节育器接触的子宫内膜会发生轻微的慢性非细菌性炎症反应，导致白细胞增加（比无宫内节育器的妇女多3-11倍），不利于卵子的受精。此外，异物反应还伴随着异物巨细胞和巨噬细胞的大量产生，它们除了吞噬进入宫腔的精子和植入前的胚胎外，还可对胚胎产生毒性作用。
(2）前列腺素的作用：宫内节育器的长期刺激使子宫内膜产生前列腺素。一方面，前列腺素可引起子宫收缩，增加输卵管的蠕动，使发育分裂不全的受精卵提前送入宫腔，影响着床；另一方面，大量的前列腺素可加强雌激素的作用，使妊娠期子宫内膜的变态反应受到抑制，不利于受精卵着床。
(3）钢制节育器的影响：通过节育器中铜离子的释放，可增加子宫内膜无菌性炎症；干扰子宫内膜的酶系统，如降低子宫内膜分泌期一些酶的活性，而这些酶是着床所必需的；还可改变宫颈粘液的生化成分，影响精子的活动、获取或存活。所有这些局部变化都会增加抗生育的效果。
(4) 含孕激素的宫内节育器的作用。通过释放孕激素，扰乱了子宫内膜的正常周期性变化，使子宫内膜孕激素含量高，导致腺体萎缩。间质变性，所有这些变化都不利于植入；或可能干扰精子的运输或获能。大剂量的18-甲基苯丙胺
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