目前原发性臂丛神经综合症的病因现还不清楚，继发性臂丛神经综合症可由多种原因引起。
颈五至胸一脊神经的前支组成臂丛系，组成臂丛神经的任何部分受损，可以产生其支配范围的疼痛，按照病损的部位可分为干性臂丛神经综合征和根性臂丛神经综合征。
干性臂丛神经综合征多由肋骨、锁骨综合征，以及颈肋、臂丛外伤、臂丛神经炎等引起。根性臂丛神经综合征常由颈椎间盘突出、颈椎病、颈椎骨折、脱位、结核、蛛网膜炎、硬膜外转移癌等引起。