脑膜刺激征通常是由于颅内病变刺激脑膜引起的，比如约50% - 60%的蛛网膜下腔出血患者会出现脑膜刺激征相关表现。
感染性因素导致
颅内感染： 各种病原体引起的脑膜炎、脑炎等都可能导致脑膜刺激征。例如细菌性脑膜炎，像肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌等感染引起的，细菌在颅内引发炎症反应，刺激脑膜就会出现脑膜刺激征。病毒性脑炎中，单纯疱疹病毒性脑炎也可能伴随脑膜刺激征表现，患者会有头痛、颈项强直等症状。中枢神经系统寄生虫感染： 比如脑囊虫病，当囊虫寄生于中枢神经系统时，会引起炎症反应，刺激脑膜，导致脑膜刺激征出现。患者可能还会伴有癫痫发作、头痛等表现。
非感染性因素导致
蛛网膜下腔出血： 脑血管破裂出血流入蛛网膜下腔，血液刺激脑膜，约在发病后数小时即可出现脑膜刺激征。患者多有突然发生的剧烈头痛，像“炸裂样”头痛，同时伴有脑膜刺激征表现。颅内肿瘤： 某些颅内肿瘤生长过程中，会对脑膜产生刺激，进而引发脑膜刺激征。例如脑膜瘤，肿瘤不断生长压迫周围脑膜，或者自身引起炎症反应，导致脑膜受到刺激出现相应症状。还有脑转移瘤，其他部位的肿瘤转移到颅内，也可能刺激脑膜出现脑膜刺激征。颅脑外伤： 严重的颅脑外伤，如颅脑挫裂伤等，可能会导致脑膜受到损伤或刺激，从而出现脑膜刺激征。患者有明确的头部外伤史，同时伴随头痛、脑膜刺激征等表现。