小儿病毒性脑炎的病原体主要就是病毒。这些病毒包括各种肠道病毒、呼吸道病毒等等。其中百分之八十为肠道病毒，包括轮状病毒、诺如病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒。另外也有腺病毒、单纯疱疹病毒、腮腺炎病毒等等。
病毒的主要来源是通过多种方式传染的，也有一小部分病毒，可以通过蚊虫叮咬血液传播造成的。所以小儿病毒性脑炎常常会在发烧之后出现，多数是因为治疗不及时，病情加重，或者忽视了孩子的症状变化，或者没有及时就诊所导致的。
小儿病毒性脑炎，主要是因为病毒透过了血脑屏障以后，进入了大脑，影响到了大脑的实质、大脑的皮层、脑膜，造成了局部的炎症反应。