强直性脊柱炎的病因目前尚未完全明确，但主要与遗传、感染和免疫因素等有关。其中遗传因素比较重要，据研究，约90%的强直性脊柱炎患者携带人类白细胞抗原B27（HLA - B27），比普通人群HLA - B27阳性率高很多。
遗传因素方面
基因遗传倾向：强直性脊柱炎具有明显的家族遗传聚集性。如果一级亲属（父母、子女、兄弟姐妹）中有强直性脊柱炎患者，那么本人患强直性脊柱炎的风险比普通人高不少。比如有强直性脊柱炎患者的家庭，其后代患病概率比无家族史人群高10 - 20倍左右。
感染因素方面
肠道细菌感染：某些肠道细菌感染可能与强直性脊柱炎发病相关。像肺炎克雷伯杆菌等肠道细菌，其某些成分与人体自身组织有相似结构，当人体感染这类细菌后，免疫系统可能会错误地攻击自身组织，引发异常免疫反应，从而导致强直性脊柱炎的发生。例如，有研究发现强直性脊柱炎患者肠道中肺炎克雷伯杆菌的携带率明显高于健康人群。泌尿生殖道感染：泌尿生殖道的一些感染也可能参与强直性脊柱炎的发病。沙眼衣原体等病原体感染后，可能诱发免疫紊乱，进而影响到脊柱、骶髂关节等部位，引发炎症反应，逐步导致强直性脊柱炎的出现。
免疫因素方面
自身免疫失调：人体免疫系统出现异常时容易引发强直性脊柱炎。正常情况下免疫系统能识别和清除外来病原体等，但在强直性脊柱炎患者体内，免疫系统会攻击自身的关节组织，尤其是脊柱和骶髂关节部位。免疫系统中的一些细胞因子会异常增多，如肿瘤坏死因子 - α等，这些细胞因子会导致关节炎症、骨质破坏等一系列病理改变，最终造成强直性脊柱炎的相关症状，像脊柱僵硬、疼痛等。