小脑萎缩原因较为复杂，包括遗传因素致如脊髓小脑性共济失调等遗传性疾病引发、变性疾病如多系统萎缩小脑型导致、缺血缺氧如严重动脉硬化等致小脑长期缺血缺氧引起、中毒如长期接触重金属或酒精中毒导致、炎症性疾病如急性小脑炎或自身免疫性疾病累及神经系统引发，还有年龄增长致生理性萎缩及头部外伤严重时可能导致。
遗传因素：某些遗传性疾病可导致小脑萎缩。例如脊髓小脑性共济失调，这是一组常染色体显性遗传性疾病，已知有多个致病基因位点，不同亚型的脊髓小脑性共济失调会导致相应基因发生突变，从而影响神经系统的正常结构和功能，逐渐出现小脑萎缩等表现。这类疾病具有家族遗传倾向，家族中有相关病史的人群患病风险相对较高，且发病年龄可能具有一定的规律性，一般在中年后逐渐起病，但也有少数儿童期发病的情况。
变性疾病：如多系统萎缩中的小脑型。多系统萎缩是一种成年起病的进行性神经系统变性疾病，除了小脑萎缩外，还常累及锥体外系、自主神经系统等多个部位。其具体发病机制尚不完全明确，但与神经系统中特定细胞的变性、凋亡等过程有关，这些变性过程会逐步导致小脑组织发生萎缩性改变。
缺血缺氧：长期慢性脑缺血缺氧可引起小脑萎缩。例如，患有严重的动脉硬化、低血压、心脏疾病等情况时，会影响脑部的血液供应，导致小脑组织长期处于缺血缺氧状态。随着时间的推移，小脑细胞会发生变性、坏死，进而出现小脑萎缩。比如，冠心病患者如果心输出量减少，会影响脑部的血液循环，尤其是小脑的血液供应，长期如此就可能引发小脑萎缩。对于老年人来说，血管弹性下降，更容易出现缺血缺氧相关的小脑萎缩情况。
中毒：某些毒物中毒可导致小脑萎缩。比如长期接触重金属（如汞、锰等）、酒精中毒等。酒精中毒会影响神经系统的代谢和功能，长期大量饮酒的人群，酒精会损害小脑的神经细胞，导致小脑萎缩。研究表明，慢性酒精中毒者中，相当一部分会出现不同程度的小脑萎缩，表现为平衡障碍、共济失调等症状。重金属中毒则是因为重金属离子会干扰神经细胞的正常代谢和功能，破坏神经细胞的结构，最终引起小脑萎缩。
炎症性疾病：某些中枢神经系统的炎症性疾病也可能导致小脑萎缩。例如急性小脑炎恢复后，部分患者可能会遗留小脑萎缩的情况。炎症会损伤小脑的神经组织，在炎症修复过程中可能出现组织的重塑和萎缩改变。此外，自身免疫性疾病累及神经系统时，也可能影响小脑，导致小脑萎缩。比如某些自身免疫性脑炎患者，在病情缓解后可能会出现小脑萎缩的影像学表现。
其他因素：年龄也是一个因素，随着年龄的增长，小脑也会出现一定程度的生理性萎缩，但如果是病理性的快速进展的小脑萎缩则需要关注其他病因。此外，头部外伤严重时也可能导致小脑萎缩，外伤造成小脑组织的损伤、出血等，后续修复过程中可能引发小脑萎缩。
