格林巴利综合征确切的发病原因尚未完全明确。既往的临床流行病学资料显示可能与空肠弯曲菌引起的腹泻，进而引起的自身免疫反应，导致了周围神经运动神经根的自身免疫反应性脱髓鞘有关。有的患者还可能有巨细胞病毒、EB病毒等的感染所引起。此外部分有自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮、甲状腺荞麦炎的患者可以合并有格林巴利综合征。