I medici non conoscono la causa esatta della mielite trasversa, ma la condizione si verifica in genere dopo un'infezione o come complicanza di un'altra condizione, secondo l'Istituto Nazionale di Disturbi neurologici e ictus. La mielite trasversa è anche il primo segno di una patologia di base del sistema nervoso centrale in alcuni pazienti, e alcuni casi della condizione sono il risultato di una risposta immunitaria anormale scatenata dal cancro.
La mielite trasversa può verificarsi come complicanza della malattia di Lyme, vaccinazioni contro la varicella, sifilide e morbillo, rileva l'Istituto nazionale di disturbi neurologici e ictus. Le infezioni virali che possono portare alla condizione includono la varicella zoster, Epstein-Barr, l'herpes simplex, l'epatite A e l'influenza. Infezioni batteriche come le infezioni dell'orecchio medio possono anche portare a mielite trasversa. Alcuni pazienti con mielite trasversa hanno anche una malattia autoimmune, come la sarcoidosi e la sindrome di Sjorgren.
I pazienti con sclerosi multipla o neuromielite ottica talvolta soffrono di mielite trasversa come sintomo, spiega l'Istituto nazionale di disordini neurologici e ictus. Nella sclerosi multipla, il sintomo della mielite trasversa colpisce di solito solo una parte del midollo spinale. I pazienti con neuromielite ottica, d'altra parte, sperimentano sia la perdita della vista che la mielite trasversa che interessa l'intero midollo spinale.