目前认为脑脊髓炎的发病与免疫有关，脑脊髓炎部分发生于风疹、天花、流感、腮腺炎、水痘和EB病毒、单纯疱疹病毒、甲型肝炎病毒、柯萨奇病毒等感染后以及疫苗接种后。
也有部分患者服用某些药物或食物，如左旋咪唑、驱虫净、复方磺胺甲噁唑、蚕蛹等也可引起，极少数病例可发生于某些特殊时期，如围生期、手术以后，还有部分患者病因不明。
目前认为脑脊髓炎的发病与免疫有关，试验性变态反应性脑脊髓炎动物模型可以模拟脑脊髓炎的临床病程，即多灶性脱髓鞘病理改变，试验表明脑脊髓炎是通过细胞免疫介导的，针对中枢神经系统髓鞘蛋白的自身免疫性疾病。