神经母细胞瘤的病因目前尚未完全明确，但研究发现可能与以下因素有关。目前认为遗传因素在神经母细胞瘤的发病中起到一定作用，约1% - 2%的神经母细胞瘤与遗传突变相关，比如一些特定基因的突变可能增加患病风险。
遗传因素方面
基因层面影响：某些遗传性综合征与神经母细胞瘤发病相关，例如神经纤维瘤病1型等，这类疾病会使患者体内相关基因发生变化，从而增加患神经母细胞瘤的可能性。有家族史的人群相对来说患病风险比普通人群要高一些，但具体的遗传模式比较复杂，不是简单的显性或隐性遗传能完全解释的。
胚胎发育因素
原始神经嵴细胞异常：神经母细胞瘤起源于原始神经嵴细胞，在胚胎发育过程中，如果这些原始神经嵴细胞出现异常分化、增殖等情况，就可能导致神经母细胞瘤的发生。在胚胎早期发育阶段，各种内外因素干扰了原始神经嵴细胞的正常发育进程，就可能埋下患病的隐患。比如在胚胎发育的关键时期，受到一些不良环境因素影响时，就可能影响原始神经嵴细胞的正常走向，增加神经母细胞瘤发病几率。
环境因素影响
孕期环境因素：母亲在孕期接触某些有害物质可能会影响胎儿发育，增加神经母细胞瘤风险。比如孕期接触放射性物质，像在没有做好防护措施的情况下接触了医疗辐射等，可能会对胎儿的基因和细胞发育产生不良影响。另外，孕期母亲如果接触某些化学污染物，如一些工业化学毒物等，也可能干扰胎儿正常的胚胎发育过程，使得神经母细胞瘤的发病风险升高。不过目前关于环境因素与神经母细胞瘤确切的关联机制还在进一步研究中，但可以确定孕期的不良环境因素是需要关注的一个方面。