أسباب حدوث التهاب العصب البصري غير مفهوم بشكل كبير، أغلب الحالات مجهولة السبب، مما يدل أنه ليس لها سبب معين، ولكن أكثر الأسباب شيوعًا هو بسبب الإصابة ،مرض التصلب العصبي المتعدد، كما قد تتنوع الأسباب المؤدية لهذا الالتهاب وهي كالتالي:

تشتمل أمراض الأعصاب التي يمكن أن تؤدي لالتهاب العصب البصري:

مرض ms.
التهاب النخاع والعصب البصري.
مرض شيلدر وهو مرض مزمن يزيل الميالين ويكون منذ الطفولة.

تشتمل العدوى التي قد تؤدي لالتهاب العصب البصري:

التهاب الغدة النكافية.
مرض الحصبة.
مرض السل.
مرض لايم.
التهاب الدماغ الفيروسي.
التهاب الجيوب الأنفية.
التهاب السحايا.
الحزام الناري.

تشتمل الأسباب الأخرى لالتهاب العصب البصري:

الساركويد يعتبر مرض يؤدي لالتهاب في الأعضاء المختلفة والأنسجة.
متلازمة جيلان باريه وهو مرض يهاجم فيه جهاز المناعة والجهاز العصبي.
قد يحدث بعن أخذ التطعيم والتي تعتبر استجابة مناعية بعد التطعيمات.
قد يحدث بسبب بعض المواد الكيميائية أو الأدوية