格林巴利综合症的病因目前尚未完全明确，但一般认为与感染和自身免疫反应等因素有关。约60%的患者在发病前1~4周有上呼吸道或消化道感染史，最常见的是空肠弯曲菌感染，约占30%左右。
感染相关因素
病毒感染： 巨细胞病毒、EB病毒、水痘-带状疱疹病毒等都可能与格林巴利综合症的发生有关。比如巨细胞病毒感染后，可能会引发机体免疫反应异常，进而影响神经系统，导致格林巴利综合症的出现。细菌感染： 除了空肠弯曲菌外，肺炎支原体等细菌感染也可能和格林巴利综合症有联系。肺炎支原体感染人体后，其某些成分可能会作为抗原，引发机体的自身免疫反应，攻击周围神经，从而诱发格林巴利综合症。
自身免疫因素
免疫反应攻击神经： 格林巴利综合症属于自身免疫性疾病，人体免疫系统错误地将周围神经当作外来异物进行攻击。免疫系统中的淋巴细胞等会产生一些细胞因子和抗体，破坏神经髓鞘等结构，使得神经传导功能出现障碍，从而引发一系列症状，如肢体无力、感觉异常等。遗传易感性： 部分研究表明，格林巴利综合症的发生可能存在遗传易感性。如果家族中有亲属患有格林巴利综合症，那么其他家庭成员患病的风险可能会相对增加，但具体的遗传机制还在进一步研究中。
其他可能因素
疫苗接种： 有少数病例报道显示，在疫苗接种后可能会出现格林巴利综合症。例如接种流感疫苗等后，个别人可能因为疫苗引发的免疫反应而诱发该病，但这种情况发生的概率相对较低。其他疾病影响： 一些自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮等，患者发生格林巴利综合症的风险可能会有所升高。这些疾病本身会导致机体免疫功能紊乱，增加了格林巴利综合症发病的可能性。