格林巴利綜合徵確切的發病原因尚未完全明確。既往的臨床流行病學資料顯示可能與空腸彎曲菌引起的腹瀉，進而引起的自身免疫反應，導致了周圍神經運動神經根的自身免疫反應性脫髓鞘有關。有的患者還可能有鉅細胞病毒、EB病毒等的感染所引起。此外部分有自身免疫性疾病如系統性紅斑狼瘡、甲狀腺蕎麥炎的患者可以合併有格林巴利綜合徵。