双向情感障碍的发病与遗传、神经生物学、大脑结构和功能以及心理社会等多因素相关。遗传因素使家族中有患者时亲属患病风险增高；神经递质失衡（单胺类及神经内分泌系统失调）、大脑结构（海马体体积减小、前额叶皮层结构功能异常）和功能（脑区功能连接异常）异常是神经生物学和大脑方面的机制；童年不良经历和重大生活事件等心理社会因素会增加发病风险，儿童青少年在这些因素影响下患病风险更高
神经生物学因素
神经递质方面：
单胺类神经递质：血清素、去甲肾上腺素和多巴胺等单胺类神经递质的失衡与双向情感障碍密切相关。在抑郁发作时，往往存在血清素和去甲肾上腺素水平降低的情况；而在躁狂发作时，可能出现多巴胺功能亢进等改变。例如，有研究通过检测患者脑脊液中神经递质的水平发现，抑郁发作患者脑脊液中的5-羟色胺（血清素的一种）代谢产物5-羟吲哚乙酸水平降低。对于儿童和青少年，神经递质系统尚在发育中，若出现失衡更容易引发双向情感障碍相关症状。
神经内分泌系统：下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）功能失调也是双向情感障碍的重要神经生物学机制之一。双向情感障碍患者常存在HPA轴过度激活，导致皮质醇分泌异常。在抑郁发作时，皮质醇水平通常升高，而躁狂发作时皮质醇水平的变化相对复杂。对于女性患者，由于内分泌系统本身的特点，在月经周期、孕期等特殊生理阶段，HPA轴的波动可能会影响双向情感障碍的发病或病情波动。例如，孕期女性体内激素水平变化较大，可能使原本有遗传易感性或神经生物学基础的女性更易出现双向情感障碍相关症状。
大脑结构和功能异常
大脑结构方面：
海马体：海马体在情绪调节、记忆等功能中发挥重要作用，双向情感障碍患者往往存在海马体体积减小的情况。研究发现，无论是抑郁发作还是躁狂发作的患者，其海马体的体积均较健康人群有所减小。对于儿童和青少年，海马体还在持续发育过程中，若出现体积减小可能会影响其情绪调节和认知功能的正常发展，进而增加双向情感障碍的发病风险。
前额叶皮层：前额叶皮层与情绪控制、决策等功能相关，双向情感障碍患者的前额叶皮层存在结构和功能异常。例如，前额叶皮层的灰质体积减少，其神经传导功能也可能出现障碍。在成年人中，前额叶皮层的异常会导致情绪难以有效控制，而对于青少年来说，前额叶皮层尚未完全发育成熟，若出现异常更容易引发情绪的剧烈波动，增加双向情感障碍的发病可能性。
大脑功能方面：
脑区功能连接：双向情感障碍患者大脑不同脑区之间的功能连接存在异常。例如，情感相关脑区与认知控制脑区之间的功能连接可能出现紊乱。在抑郁发作时，情感相关脑区的过度激活和认知控制脑区的功能减弱可能导致情绪低落等症状；而在躁狂发作时，可能出现情感相关脑区过度兴奋且认知控制脑区调节失衡的情况。对于不同年龄和性别的患者，大脑功能连接的异常表现可能会有所不同，需要综合考虑个体因素进行评估和诊断。
心理社会因素
童年经历：童年时期的不良经历，如遭受虐待、忽视、父母离异等，会增加双向情感障碍的发病风险。例如，有研究追踪了经历过童年创伤的人群，发现他们患双向情感障碍的概率明显高于没有童年创伤经历的人群。对于儿童和青少年来说，童年时期的心理创伤会对其心理发育产生深远影响，可能导致情绪调节机制出现问题，从而在日后更容易患上双向情感障碍。
生活事件：重大的生活事件，如失业、亲人离世、严重的自然灾害等，也可能成为双向情感障碍的诱发因素。当个体面临这些重大生活事件时，心理压力过大，超过了其心理承受能力，就可能引发情绪的剧烈波动，进而导致双向情感障碍的发作。对于成年人来说，生活事件的影响更为直接，而对于青少年，虽然生活事件相对较少，但一些重要的学业压力、人际关系冲突等也可能成为诱发因素。例如，青少年在面临重要考试失败、与朋友关系破裂等情况时，若不能有效应对，可能会出现情绪的大幅波动，增加双向情感障碍的发病风险。
