神经母细胞瘤是儿童最常见的颅外肿瘤之一，其确切病因目前尚未完全明确，但研究发现可能与以下因素有关。
遗传因素相关
基因突变方面： 有研究表明，一些特定的基因突变可能与神经母细胞瘤的发生密切相关。例如，ALK基因（间变性淋巴瘤激酶基因）的突变在部分神经母细胞瘤患者中较为常见。大约有5% - 10%的神经母细胞瘤患儿存在ALK基因的体细胞突变。家族遗传倾向： 虽然神经母细胞瘤大多不是遗传性疾病，但有家族史的儿童患神经母细胞瘤的风险相对较高。如果家族中有成员曾患神经母细胞瘤，那么其直系亲属患该病的概率比普通人群要高出一定比例，但具体的遗传方式和遗传风险度还在进一步研究中。
胚胎发育过程异常
胚胎时期细胞分化问题： 在胚胎发育早期，神经嵴细胞的正常分化过程出现异常可能会引发神经母细胞瘤。神经嵴细胞会分化成多种细胞类型，包括交感神经系统的细胞等，若在分化过程中某些细胞出现异常增殖且未能正常凋亡，就可能逐渐发展为神经母细胞瘤。妊娠相关因素： 母亲在妊娠期间的一些情况可能影响胚胎发育从而增加孩子患神经母细胞瘤的风险。比如母亲在孕期接触某些有害物质，像一些化学污染物等，可能干扰胚胎神经嵴细胞的正常发育。另外，母亲孕期的感染情况也可能对胚胎发育产生不良影响，虽然具体的关联机制还不十分清晰，但已有一些研究提示孕期感染与神经母细胞瘤的发生存在一定联系。
其他可能因素
环境因素影响： 儿童生活的环境中如果存在过多的重金属暴露，例如长期处于含有铅等重金属污染的环境中，可能会对身体细胞产生不良影响，增加神经母细胞瘤的发病几率。不过这种环境因素的影响程度还需要更多大规模的研究来明确。免疫系统因素： 儿童自身免疫系统的异常也可能在神经母细胞瘤的发生发展中起到一定作用。免疫系统功能低下时，身体对异常细胞的监视和清除能力下降，使得神经母细胞瘤细胞有可能逃避免疫攻击而逐渐增殖。但目前关于免疫系统与神经母细胞瘤具体的关联机制还在深入探索阶段。