躁郁症的原因目前还不是很清楚，大致有遗传、神经生化因素、心理社会因素等等。遗传方面的因素，像家属研究发现家族一级亲属有发病，其他成员它的发病率明显提高。通过双生子的研究发现，同卵双生子同病率是60%-70%，而异卵双生子只有20%。
神经生化方面，5-羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺在躁狂抑郁发病的时候起着很重要的作用。神经内分泌方面有异常，双相情感障碍下丘脑-垂体-肾上腺轴、下丘脑-垂体-甲状腺轴的功能有异常。脑电方面也有变化，抑郁发作的时候是低α频率，而躁狂发作的时候是高α频率。在神经影像学方面，也发现有些部位脑血流有改变，在抑郁发作的时候有可能会出现某些部位萎缩、脑室扩大等现象。