海绵窦血栓的形成常由于耳源性鼻窦和眶面部化脓性感染，如中耳炎、乳突炎、鼻窦炎，以及全身性感染所致，极少因肿瘤、外伤、动静脉畸形阻塞等非感染性病因导致。
一侧或两侧海绵窦血栓也可由其他硬脑膜窦感染扩散而来，化脓性血栓形成在病初常累及一侧海绵窦，可通过环窦迅速波及对侧。
由于海绵窦血栓是致命性疾病，早期确诊和及时治疗非常重要。海绵窦血栓作为感染性疾病，早期应联合用药，如能获得病原体培养及药物敏感试验结果，可再对原方案进行优化。