婴儿痉挛症的病因较为复杂，目前认为可能与遗传因素、脑发育异常以及神经递质紊乱等有关。约有20% - 25%的婴儿痉挛症患儿存在明确的基因异常，比如1p36缺失综合征等基因缺陷情况。
遗传因素相关情况
基因变异导致： 部分婴儿痉挛症是由遗传基因突变引起的。例如一些单基因的突变，像TUBB2B基因、STXBP1基因等发生突变时，就可能引发婴儿痉挛症。研究发现，大约10% - 15%的婴儿痉挛症患儿存在已知的致病性基因变异。家族遗传倾向： 如果家族中有过婴儿痉挛症的患者，那么后代患病的风险会相对增加。但这并不是绝对的遗传，只是有一定的家族聚集性概率存在。
脑发育异常方面
胚胎期脑发育障碍： 在胚胎发育过程中，受到各种不良因素影响，如母体在孕期感染、接触有害化学物质等，可能导致胎儿脑结构发育异常。比如大脑皮质发育不良，这是婴儿痉挛症常见的脑发育异常情况之一。有数据显示，约30% - 40%的婴儿痉挛症患儿存在脑皮质发育畸形相关问题。脑部先天畸形： 像无脑回畸形、巨脑回畸形等脑部先天畸形，也常常与婴儿痉挛症相伴发。这些脑部的先天畸形会影响大脑正常的神经功能，从而引发婴儿痉挛症。
神经递质紊乱缘由
γ-氨基丁酸失衡： γ-氨基丁酸是一种重要的抑制性神经递质，当婴儿体内γ-氨基丁酸合成减少或作用异常时，会导致神经兴奋与抑制失衡，进而诱发婴儿痉挛症。有研究表明，约20%的婴儿痉挛症患儿存在γ-氨基丁酸相关的代谢异常。其他神经递质影响： 除了γ-氨基丁酸外，谷氨酸等兴奋性神经递质如果调节失常，也可能参与婴儿痉挛症的发病过程。当兴奋性神经递质相对过多，抑制性神经递质相对不足时，就容易出现异常的神经放电，引发婴儿痉挛症发作。