小儿急性中毒性脑病的病因为脑膜炎双球菌感染、肺炎链球菌感染、乙型脑炎病毒感染、肠道病毒感染、低血糖等。
1.脑膜炎双球菌感染
脑膜炎双球菌引起的流行性脑脊髓膜炎时，细菌及其毒素可导致小儿急性中毒性脑病。脑膜炎双球菌侵入人体后，在血液中大量繁殖，释放内毒素等，可引起脑血管内皮细胞损伤、脑血管痉挛等，影响脑的血液供应和代谢，进而引发急性中毒性脑病。
2.肺炎链球菌感染
肺炎链球菌肺炎时，严重的肺炎链球菌感染可引发败血症，细菌毒素及感染导致的全身炎症反应可累及脑部。肺炎链球菌产生的毒素可干扰脑的正常生理功能，如影响神经递质的平衡等，从而导致小儿急性中毒性脑病。
3.乙型脑炎病毒感染
乙型脑炎病毒通过蚊虫叮咬传播，儿童为易感人群。病毒侵犯中枢神经系统，在神经细胞内增殖，引起神经细胞变性、坏死及炎性细胞浸润等，导致脑实质病变，引发急性中毒性脑病。
4.肠道病毒感染
如柯萨奇病毒、埃可病毒等引起的肠道感染，部分重症肠道病毒感染可并发急性中毒性脑病。肠道病毒感染人体后，可通过血-脑屏障进入脑部，引发脑组织的炎症反应和代谢紊乱，导致急性中毒性脑病的发生。
5.低血糖
儿童尤其是婴幼儿，若长时间未进食或患有某些代谢性疾病时易发生低血糖。严重低血糖可导致脑能量供应不足，影响脑的正常功能，引发急性中毒性脑病。例如早产儿、患有先天性代谢疾病的儿童，其血糖调节能力较差，发生低血糖的风险较高，进而易出现急性中毒性脑病症状。
此外，儿童低血钙时可引起神经肌肉兴奋性增高，严重低血钙可累及脑部，导致急性中毒性脑病。维生素D缺乏性佝偻病等疾病可导致儿童钙代谢紊乱，出现低血钙情况。
