脑瘫的发病机制复杂，目前尚未完全阐明，相关研究表明，脑瘫是由多因素作用导致，以下几种因素与脑瘫发病关系密切遗传脑性瘫痪在活产婴儿的发病率为0.15%～0.25%，是导致儿童时期重度躯体残疾的主要原因。最近瑞典的一项对脑瘫患儿的病例资料分析发现，遗传因素可占到脑瘫病因的40%。相关研究也表明，生过脑瘫患儿的妇女，随后所生的子女脑瘫再发风险增加，提示有与之相联系的遗传学基础，但这也不能排除家庭环境因素或其他生物因素的作用。单卵双生子脑瘫高于双卵双生子的现象也提示脑瘫有遗传学基础，不过单卵双生子一个胎盘本身预示脑损伤可能性增加。
早产早产儿体重极低，脑组织发育不成熟，易受到各种因素导致脑进一步损伤。同时，引起早产的高危因素如宫内感染、妊娠后期的外伤等，也是导致脑瘫的危险因素。有数据显示：脑瘫发生率随孕周降低而上升，出生体重愈低发生率愈高，早产儿（孕周在37周以内）占全部活产儿6.56%，却占全部脑瘫病例的35.0%；其中妊娠23～27周约占早产儿脑瘫的34.0%，27～29周约占37.0%，29～31周占26.0%，31～36周约占3.9%。
宫内感染近年来的研究认为，除围生期缺氧缺血外，孕母围生期宫内感染也是导致脑瘫的重要因素。包括孕期宫内感染，如羊膜腔感染、胎盘炎症和绒毛膜羊膜炎等。
胎盘功能不足胎盘在妊娠期间维持胎盘与胎儿之间的血氧及营养物质的供给和代谢产物的排出有着致关重要的作用，胎盘损伤的严重程度和胎儿大脑的损伤程度以及宫内生长限制成正相关。