1.動脈瘤 顱底動脈環或頸內動脈的動脈瘤，能引起動眼與和(或)展神經麻痹，海綿竇內的頸內動脈瘤可引起動眼、滑車、外展與三叉神經眼支麻痹，稱為海綿竇綜合征。大腦後動脈、小腦上動脈、後交通動脈的動脈瘤，都能導致動眼神經麻痹，但是一般不會單獨導致滑車神經麻痹。
其腦神經麻痹的產生機製可能是：(1)囊狀動脈瘤急性擴張，壓迫或牽拉神經;(2)靜脈淤血導致神經水腫;(3)出血導致蛛網膜粘連等原因。
2.感染 眶內或眶後的炎症能引起眼球運動神經的麻痹而產生以下綜合征：
(1)顳骨岩尖綜合征：中耳炎與慢性乳突炎的患者，炎症向顱內發展破壞顳骨岩尖時，能引起該綜合征。臨床上表現為雙眼內斜視，侵害半月神經節可導致麵部麻木或疼痛。
(2)神經炎：對於患有鼻竇炎的患者，可出現動眼、滑車、展神經的麻痹。
(3)眶上裂綜合征與眶尖綜合征：垂體瘤、鼓膜炎、鼻竇炎患者，在疾病侵犯眶上裂與視神經孔時可出現動眼、滑車、展神經與三叉神經眼支的麻痹，即眶上裂綜合征，如果有視力障礙則稱為眶尖綜合征。
(4)海綿竇綜合征：鼻竇炎、麵部感染、中耳炎、乳突炎、扁桃體周圍炎症、眼眶膿腫患者，可繼發血栓性海綿竇炎或海綿竇血栓形成。
臨床上表現為：眶內組織、上下瞼水腫、球結膜水腫，眼球突出，向各個方向運動麻痹，瞳孔散大，對光反射消失或額部疼痛、麻木，伴隨高熱與寒戰。雙側海綿竇由環竇相連，如果一側海綿竇血栓形成常在數天內可累及對側，出現雙側的症狀，並能夠擴散到鄰近的組織導致腦膜炎、腦膿腫等疾病。
(5)其他感染：各種腦膜炎如結核性、化膿性、病毒性、真菌性腦膜炎，可影響動眼、滑車、展神經，使其麻痹;眼眶蜂窩織炎能引起眼肌麻痹;腦炎可引起核性眼肌麻痹;帶狀皰疹、水痘、腮腺炎也能引起眼肌麻痹。
3.頭顱外傷 眼眶骨折以及眶內出血，可導致眼外肌癱瘓，上、下斜肌最易受損;眶尖骨折能導致動眼、滑車、展神經麻痹以及三叉神經眼支受損，因為動眼神經與副交感神經均嚴重受損，此時交感、副交感神經功能均出現障礙，可導致瞳孔大小正常，而對光反應消失。一側顱內血腫導致的天幕裂孔疝，出現同側動眼神經麻痹與對側偏癱;睫狀神經節損傷後導致眼內肌癱瘓。
4.顱腦腫瘤 顱內原發與繼發的腫瘤均能引起眼球運動的麻痹。原發於腦幹的腫瘤是引起動眼、滑車、展神經麻痹的常見原因。中腦腫瘤容易引起動眼、滑車神經麻痹，腦橋腫瘤易引起展神經麻痹。大腦半球的腫瘤能因天幕裂孔疝導致同側動眼神經麻痹與對側偏癱，主要是由於疝入幕下的腫塊把腦幹推向下方，牽拉動眼神經，也可能由於大腦後動脈、小腦上動脈伴隨腦幹下移而壓迫動眼神經而致。展神經由於其在顱內的形成過長，最易被壓迫在顳骨岩尖上，或在其行程的任何部位被牽拉，而產生沒有定位價值的雙側展神經麻痹。垂體瘤、鬆果體瘤等都能因為腫瘤擴大引起動眼、滑車、展神經以及三叉神經麻痹。
5.腦動脈硬化性血管病 患有腦動脈硬化與高血壓的病人，常突然出現眼肌麻痹，可能由於腦幹出血、蛛網膜下隙出血或供應神經幹或者神經核的血管發生阻塞，還可以因為硬化的血管如大腦後動脈、小腦上動脈壓迫作用使動眼、滑車神經麻痹，內聽動脈與小腦前下動脈硬化引起展神經麻痹等。
6.重症肌無力 重症肌無力是眼肌麻痹的常見原因，延髓支配的各個肌肉或肢體的橫紋肌均可受累，但是眼外肌受累多見。
7.其他 如糖尿病性眼肌麻痹以動眼神經、展神經麻痹多見，由於縮瞳纖維位於動眼神經上方的周邊部，不容易受到缺血性損害，一般不會出現瞳孔改變，這與動脈瘤導致的動眼神經麻痹出現瞳孔散大不同;眼肌麻痹性偏頭痛，在發作時或發作後出現眼肌麻痹(動眼、展神經麻痹與複視);眼外肌營養不良症也可出現雙眼眼瞼下垂，並逐漸發展成為所有眼外肌癱瘓。
