脊髓炎的病因较为复杂，主要包括感染性因素、自身免疫性因素以及其他不明原因等。其中感染性因素里，病毒感染较为常见，像肠道病毒、带状疱疹病毒、流感病毒等都可能引发脊髓炎，有研究显示约有1/3的脊髓炎患者在发病前1~4周有上呼吸道感染等前驱感染症状。
感染性因素导致
病毒感染引发： 肠道病毒是常见的引发脊髓炎的病毒之一，当人体感染肠道病毒后，病毒可能会通过血液循环到达脊髓部位，从而引发脊髓的炎症反应。例如柯萨奇病毒感染，就有可能导致脊髓出现炎症病变。带状疱疹病毒也可引起脊髓炎，当患者感染带状疱疹病毒后，病毒会潜伏在神经节内，当机体免疫力下降时，病毒可沿神经纤维移动到脊髓，引起脊髓的炎症。细菌感染相关： 结核杆菌感染也可能导致脊髓炎。结核杆菌可通过血液传播等途径到达脊髓，引起脊髓的结核性炎症。不过相对病毒感染来说，细菌感染导致脊髓炎的比例相对低一些，但也是重要的病因之一。
自身免疫性因素所致
自身免疫攻击脊髓： 自身免疫性脊髓炎是由于机体免疫系统错误地攻击脊髓组织引起的。比如视神经脊髓炎谱系疾病，它是一种主要累及视神经和脊髓的自身免疫性疾病。患者体内会产生针对自身脊髓和视神经的抗体，这些抗体攻击脊髓的神经组织，导致脊髓炎症的发生。这种自身免疫性因素导致的脊髓炎，病情可能会有复发的情况，需要长期进行免疫调节等治疗来控制病情。其他自身免疫病关联： 一些其他自身免疫性疾病也可能合并脊髓炎，像系统性红斑狼疮患者，在疾病过程中可能会出现脊髓受累的情况，这是因为系统性红斑狼疮患者体内存在多种自身抗体，这些自身抗体可累及脊髓，引发脊髓炎症。
其他不明原因情况
特发性脊髓炎： 有一部分脊髓炎患者经过各种检查，无法明确具体的感染源和自身免疫等明确病因，这类脊髓炎被称为特发性脊髓炎。目前对于特发性脊髓炎的发病机制还不是完全清楚，可能与遗传易感性、环境因素等多种因素有关，但具体的作用机制仍在进一步研究中。