La apariencia poceada de la superficie cutánea resulta de la alteración de la red de bandas de tejido conectivo que normalmente anclan la dermis a los estratos más profundos. Algunas bandas se encuentran hipertrofiadas y fibroescleróticas. En los estadios finales, el edema y los depósitos de proteoglicanos estarían presentes en asociación con la alteración de la forma y el patrón de distribución de las fibras elásticas. La laxitud de la piel también se considera un factor importante en la apariencia y el empeoramiento de la celulitis, factor que se agrava con la edad. Por supuesto, cuanta más sea la grasa acumulada en las áreas predispuestas, más aparente será la celulitis; y el padecimiento empeora con el embarazo, el ciclo menstrual, el uso de anticonceptivos y el reemplazo hormonal. 

Si bien la etiopatogenia de la celulitis no está completamente esclarecida, se acepta que es multifactorial. Las alteraciones estructurales y arquitectónicas, las diferencias bioquímicas y metabólicas del tejido celulítico y las diferencias del tejido adiposo según las áreas son mencionadas por diferentes autores y hoy se consideran factores mayores, en tanto que los factores menores incluyen los genéticos (como diferencias étnicas y de género) y otros, como estilo de vida sedentario (que impide el flujo sanguíneo normal) y el consumo excesivo de carbohidratos (con la consiguiente hiperinsulinemia que promueve la lipogénesis).