强直性脊柱炎的病因目前尚未完全明确，但研究发现与遗传、感染和免疫等因素密切相关。其中遗传因素比较关键，据统计，约90%的患者与人类白细胞抗原B27（HLA - B27）基因密切相关，HLA - B27阳性者患强直性脊柱炎的风险比阴性者高很多倍。
遗传因素方面
基因携带影响： 人类白细胞抗原B27（HLA - B27）基因是一个重要的遗传标记。如果家族中有强直性脊柱炎患者，其他家族成员携带HLA - B27基因的概率会增加。比如，有强直性脊柱炎患者的一级亲属（父母、子女、兄弟姐妹）中，HLA - B27阳性率明显高于普通人群。而且遗传因素不是绝对的发病因素，只是增加了患病的易感性。
感染因素方面
肠道细菌感染关联： 某些肠道细菌可能与强直性脊柱炎的发病有关。例如，肺炎克雷伯菌等肠道细菌，其某些成分与人体自身组织有相似之处，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，从而引发强直性脊柱炎。研究发现，强直性脊柱炎患者肠道中肺炎克雷伯菌的携带率高于正常人。泌尿生殖道感染影响： 泌尿生殖道的一些病原体感染也可能参与发病。比如沙眼衣原体等感染，可能通过免疫反应引发脊柱关节的炎症病变。
免疫因素方面
免疫系统异常： 人体的免疫系统在强直性脊柱炎的发病中起到关键作用。正常情况下，免疫系统会识别和清除外来病原体等异物。但在强直性脊柱炎患者体内，免疫系统出现紊乱，自身免疫细胞会攻击脊柱、骶髂关节等部位的组织，导致这些部位出现炎症反应，进而引起脊柱强直、疼痛等一系列症状。例如，患者体内的肿瘤坏死因子等细胞因子会异常增多，促进炎症的发展。