烟雾病的病因目前尚未完全明确，但有一些相关因素被广泛研究。目前认为烟雾病可能与遗传因素有一定关联，有研究显示约10% - 20%的烟雾病患者有家族史，存在特定基因变异可能增加发病风险。
遗传因素相关情况
家族遗传倾向： 有血缘关系的亲属中若有人患烟雾病，其他人患病风险相对增高。比如一个家族中父母一方患有烟雾病，其子女患病概率比普通人群要高一些，但具体机制还在深入研究中。特定基因变异： 目前发现一些基因的突变与烟雾病的发生可能存在联系，不过这些基因变异如何导致烟雾病的发生发展，还需要更多研究来阐明具体的作用途径。
先天性因素方面
血管发育异常： 胚胎发育时期脑血管发育出现异常，导致脑底动脉环主要分支血管进行性狭窄或闭塞，进而引发烟雾状血管形成。在胚胎早期血管生成相关的信号通路出现异常，就可能影响脑血管正常发育，最终导致烟雾病的潜在病理基础形成。颅底异常血管网形成： 由于主要血管的狭窄或闭塞，机体为了代偿血液循环，会在颅底形成异常的血管网，也就是所谓的烟雾状血管。这些烟雾状血管比较脆弱，容易发生破裂出血等情况，从而引发相应的临床症状。
其他可能相关因素
感染因素： 有研究推测某些感染可能与烟雾病的发生有关，但目前证据还不充分。比如有学者发现部分烟雾病患者在发病前有感染病史，不过还需要更多大规模的流行病学研究来证实感染与烟雾病的确切关系。免疫因素： 免疫系统异常也可能参与烟雾病的发病过程。机体的免疫反应可能对脑血管造成损伤，导致血管的炎症反应，进而影响血管的正常结构和功能，促使烟雾病的发生发展。不过具体的免疫机制还有待进一步深入探究。