1.感染性病因
海綿竇血栓多繼發于局部感染灶，此類海綿竇血栓稱為炎性海綿竇血栓。其中急性炎性海綿竇血栓多由頭面部感染所致，慢性炎性海綿竇血栓多由蝶、篩竇炎和中耳炎逆行引起。引起炎性海綿竇血栓的常見局部感染灶有：
（1）鼻腔、口腔、眼部和面部病灶，如癤、癰。
（2）蝶竇、篩竇病灶。
（3）耳部感染，如中耳炎或乳突炎。
（4）其他部位感染，如上頜骨骨髓炎術后、扁桃體炎、扁桃體周圍膿腫、頸深部膿腫等。
2.非感染性病因
頭部外傷、外科手術、慢性消耗性疾病、高凝狀態以及位于海綿竇附近或大腦前部的硬腦膜動靜脈畸形。
3.病原菌
引起海綿竇血栓的主要病原菌是金黃色葡萄球菌，約占所有發病者的2/3，其次是肺炎球菌和鏈球菌，再次是革蘭陰性桿菌、厭氧菌和霉菌。隨著抗生素的廣泛應用，近年來耐藥菌的比例有逐年上升趨勢。