視神經脊髓炎從臨床上與多發性硬化有很多特點相同，以前都認為其屬於多發性硬化的一種亞型。目前都認為視神經脊髓炎是一種獨立的疾病，但是發病原因和發病機制目前尚不十分明確，有一個突破性的進展就是2004年，在視神經脊髓炎的患者血清中發現了稱為水通道蛋白-4的標記物。

目前通常認為視神經脊髓炎可能的發病機制就是水通道蛋白-4與其抗體的特異性結合，導致在補體參與下，激活了補體依賴和抗體依賴的細胞毒途徑，進而造成星形膠質細胞的壞死，炎性介質釋放和炎性細胞浸潤，最終導致少突膠質細胞的損傷及髓鞘脫失。所以目前大部分學者認為視神經脊髓炎是不同於多發性硬化的一種獨立疾病，與多發硬化的發病機制、臨床特點、影像學特點均不相同。