渐冻人症医学上称为肌萎缩侧索硬化（ALS），目前其确切病因尚未完全明确，但有一些相关因素被广泛研究。大约5%-10%的患者有家族遗传因素，这类患者体内存在特定的基因突变，比如超氧化物歧化酶1（SOD1）基因等发生突变，会增加患渐冻人症的风险。而90%-95%的患者属于散发性，即没有明显家族史，其病因可能与环境因素有关，比如长期接触某些化学物质，虽然具体哪种化学物质还不十分明确，但有研究推测长期暴露于重金属、有机溶剂等环境中的人群，患病几率可能会有所升高。另外，氧化应激也被认为可能是诱因之一，正常情况下人体细胞内的氧化和抗氧化系统处于平衡状态，但当氧化应激增强时，会损伤神经细胞，长期如此可能导致渐冻人症的发生。
遗传因素相关
基因变异影响： 有家族遗传史的渐冻人患者，是因为特定基因出现了变异情况。像SOD1基因，如果它发生突变，就会使得编码的蛋白质结构和功能异常，进而影响神经细胞的正常功能，逐步导致运动神经元受损，引发渐冻人症。一般家族中有一人患病，其亲属携带突变基因的概率就会增加，不过具体的遗传方式还在进一步研究中。
环境因素相关
化学物质接触： 长期处于有化学物质暴露的环境中，比如在一些工厂工作，长期接触铅、汞等重金属，或者是接触到有机溶剂如苯等，都可能对神经系统产生不良影响。虽然不是接触了这些化学物质就一定会患渐冻人症，但有研究发现长期暴露于这类环境的人群，相比普通人群，患渐冻人症的风险有所上升。不过具体的接触剂量和患病风险之间的量化关系还需要更多研究来明确。
氧化应激方面
氧化与抗氧化失衡： 正常人体细胞内的氧化系统和抗氧化系统相互协调，维持细胞的正常状态。当氧化应激发生时，体内产生过多的氧自由基，而抗氧化酶等抗氧化物质不能及时清除这些氧自由基，就会导致氧自由基积累。这些过量的氧自由基会攻击神经细胞的细胞膜、蛋白质和DNA等，造成神经细胞的损伤，随着时间的推移，这种损伤不断积累，就可能引发渐冻人症中运动神经元的逐步退化和死亡。目前针对氧化应激相关的治疗研究也在开展，试图通过调节氧化抗氧化平衡来改善病情，但还处于探索阶段。