Até o momento a causa é desconhecida. Nas pesquisas, amplos esforços são dirigidos ao estudo do indivíduo portador, como também do ambiente onde vive. A deterioração da mielina é provavelmente mediada pelo sistema imunológico em indivíduos geneticamente predispostos, o que resulta em um ataque maciço ao próprio tecido nervoso, isto é, uma resposta auto-imune. Ainda não foi identificado um antígeno específico.
Uma teoria defendida por pesquisadores é a de que o desencadeante responsável é um vírus e neste caso que o sistema imunológico interpreta uma parte da proteína mielínica como sendo um vírus de estrutura similar e a destrói (mimetismo molecular).