线粒体脑肌病与遗传因素相关，包括线粒体DNA突变（呈点突变、缺失、重复等形式，如mtDNA3243位点突变影响线粒体呼吸链复合物功能）和核DNA缺陷（干扰线粒体呼吸链正常组装和功能），有家族遗传病史人群患病风险高；具母系遗传特点，母亲将携带突变线粒体DNA的卵细胞遗传给子女，女性携带者可继续传递突变基因；环境因素虽非直接致病根本原因，但某些环境因素可诱发或加重症状，如长期接触化学毒物等，长期接触有害环境工作者患病风险可能增加。
一、遗传因素
线粒体脑肌病大多与遗传因素相关，主要是线粒体DNA（mtDNA）突变或核DNA（nDNA）缺陷所致。mtDNA突变可呈点突变、缺失、重复等形式，例如常见的mtDNA3243位点突变，会影响线粒体呼吸链复合物的功能，导致能量产生障碍，进而引发线粒体脑肌病相关的临床症状。nDNA缺陷则涉及编码线粒体呼吸链复合物亚单位等相关基因的突变，这些基因的突变会干扰线粒体呼吸链的正常组装和功能发挥，从而引发疾病。不同年龄段的人群都可能因遗传因素患病，有家族遗传病史的人群患病风险相对较高。
二、母系遗传特点
由于线粒体主要存在于细胞质中，而受精卵的细胞质主要来自卵细胞，所以线粒体脑肌病具有母系遗传的特点。即母亲将携带突变线粒体DNA的卵细胞遗传给子女，子女中无论男女都可能携带突变基因，但只有女性携带者可以将突变基因继续传递给下一代。这一特点使得女性在家族中疾病传递方面起着关键作用，女性若携带相关突变基因，其子女有一定概率患病，需要特别关注家族中女性成员的遗传情况及相关筛查。
三、环境因素的潜在影响
虽然环境因素并非直接致病的根本原因，但某些环境因素可能会诱发或加重线粒体脑肌病的症状。例如长期接触某些化学毒物、处于氧化应激状态等情况，可能会进一步影响线粒体的功能。长期暴露于高浓度的有害化学物质环境中，会干扰线粒体的正常代谢过程，加重能量产生的障碍，从而使患者的临床症状更为明显。不同生活方式的人群，如长期接触有害环境的工作者，相对而言患病风险可能会有所增加，需要注意避免长期处于不利于线粒体功能的环境中。
