אנדומטריוזיס עמוקה (DIE) הינו שם כולל למקרים מיוחדים של אנדומטריוזיס. במצב זה, ישנה התפשטות של רקמה, הדומה לרירית הרחם, אשר צומחת על איברים חוץ-רחמיים. הדבר מוביל ליצירת נגעים של אנדומטריוזיס גם בעומקם של איברי גוף שאינם שייכים למערכת הרבייה, אך נמצאים בסמוך לה. במרבית המקרים, נראה כי נגעי האנדומטריוזיס מסתננים אל עומק של כ-5 מילימטרים ומעלה אל רקמות איברי האגן השונים. פעמים רבות, נגלה מקרים של אנדומטריוזיס עמוקה במערכת השתן ובמעי. ישנם מקרים פחות שכיחים בהם נזהה נגעים אנדומטריזוסים במערכת העצבית של הגוף.

התסמינים של מטופלות עם אנדומטריוזיס עמוקה יכולים להיות שונים בין מטופלות ואינן קבועים. ישנן נשים שלא יחוו שום תסמינים של האנדומטריוזיס העמוקה, בעוד שאחרות יחוו את כולם בבת אחת. חלק מהתסמינים הנפוצים ביותר הם כאבים בזמן ווסת (דיסמנוריאה), כאבי אגן חוזרים ונשנים, תחושת כאב בעת מתן שתן, בעיות פוריות, וכאבים בעת חדירה במהלך יחסי מין (דיספראוניה).

הטיפול באנדומטריוזיס עמוקה על כל סוגיו הוא אפשרי, אך מורכב יחסית לדרכי הטיפול בסוגי אנדומטריוזיס אחרים. גם במקרים אלו ניתן לטפל בצורה תרופתית או ניתוחית או משולבת. דרכי הטיפול וההצלחה תלויים מאוד במצב האנדומטריוזיס הספציפי של כל מטופלת. במידה וישנם נגעי אנדומטריוזיס באיברים שונים, תהליך הטיפול יהיה מורכב יותר, משום שיהיה עלינו לטפל בכמה איברים שונים. במקרים בהם נחליט על ביצוע טיפול ניתוחי, דרך הטיפול המומלצת ביותר היא הניתוח הלפרוסקופי, ניתוח זעיר פולשני. הטיפול הניתוחי באנדומטריוזיס עמוקה עלול לדרוש טיפול ניתוחי באיברים השכנים לנגעים כגון מערכת העיכול, מערכת השתן או עצבים עמוקים באגן, ומכאן המורכבות של ניתוחים אלו.