高同型半胱氨酸血症的原因有多种。一般来说，营养因素是常见原因之一，比如体内缺乏维生素B6、维生素B12或叶酸时，就容易引发高同型半胱氨酸血症。据研究，约有一半左右的高同型半胱氨酸血症患者与这些维生素缺乏有关。
营养因素相关
维生素B6缺乏： 维生素B6参与同型半胱氨酸代谢过程中的关键酶反应，如果饮食中维生素B6摄入不足，像长期挑食、偏食的人，就可能导致体内维生素B6缺乏，进而影响同型半胱氨酸的正常代谢，使得血液中同型半胱氨酸水平升高。维生素B12缺乏： 维生素B12也是同型半胱氨酸代谢所需的重要辅酶，当机体缺乏维生素B12时，会阻碍同型半胱氨酸转化为蛋氨酸的过程，从而引起高同型半胱氨酸血症。一些素食者如果没有合理补充富含维生素B12的食物，就容易出现这种情况。叶酸缺乏： 叶酸在同型半胱氨酸甲基化过程中起着重要作用，是甲基的供体。如果叶酸摄入不足，比如孕妇在孕期若叶酸缺乏，就可能导致同型半胱氨酸代谢障碍，引发高同型半胱氨酸血症。
疾病因素相关
肾脏疾病： 肾脏是代谢同型半胱氨酸的重要器官，患有慢性肾功能不全等肾脏疾病时，肾脏对同型半胱氨酸的排泄功能会受到影响，使得同型半胱氨酸在体内蓄积，从而导致血液中同型半胱氨酸水平升高。据统计，约30% - 70%的慢性肾功能不全患者存在高同型半胱氨酸血症。甲状腺功能减退： 甲状腺功能减退患者体内甲状腺激素分泌不足，会影响机体的新陈代谢，包括同型半胱氨酸的代谢，导致同型半胱氨酸水平升高。临床观察发现，很多甲状腺功能减退患者同时伴有高同型半胱氨酸血症。
遗传因素相关
基因变异： 某些基因的变异会影响同型半胱氨酸代谢相关酶的活性。例如，亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因C677T突变较为常见，这种基因变异会导致MTHFR酶活性降低，使得同型半胱氨酸代谢受阻，进而引起高同型半胱氨酸血症。如果家族中有高同型半胱氨酸血症的遗传病史，那么后代患高同型半胱氨酸血症的风险可能会增加。