(一)发病原因
柯萨奇病毒及埃可病毒是本病征常见的病原，曾在世界各地引起数次大流行。其次是腮腺炎病毒。少数为其他病毒引起，如单纯疱疹病毒、淋巴脉络丛脑膜炎病毒、虫媒病毒、腺病毒、EB病毒，此外还有钩端螺旋体、急性细菌感染等。上海市用病毒分离和双份血清检查，在明确病原的79例小儿无菌性脑膜炎中，柯萨奇病毒和埃可病毒引起者占67例(上海医科大学儿科医院，1974)。1960年Meyer等对430例无菌性脑膜炎作了研究，确定病原的305例中柯萨奇病毒和埃可病毒占42%，脊髓灰质炎占12%，腮腺炎病毒占22%，淋巴脉络丛脑膜炎病毒占12%，少数为单纯疱疹病毒和钩端螺旋体。
柯萨奇病毒B组的6个型、A组及埃可病毒中的许多型都可以引起无菌性脑膜炎，其中柯萨奇A7，9，柯萨奇B2，3，4，埃可病毒4，6，9，11，16，30可引起流行，尤以埃可9流行的报道最多。脊髓灰质炎的各个型均可引起无菌性脑膜炎，但其重要性最近已大为减少。
(二)发病机制
病毒性脑膜炎是全身病毒感染经血流播散至中枢神经系统的结果。某些病毒主要感染脑膜，脉络丛和室管膜而不感染脑实质者则造成脑膜炎;而另一些病毒则倾向于感染神经元和胶质细胞，所以造成脑炎。实际上两种感染不可能截然分开，都有一定重叠。