多発性硬化症
若年者では多発性硬化症が原因となり、両眼性となることがあります。
脳梗塞など
高齢者の核間性眼筋麻痺は脳出血や脳梗塞が原因のことが多く、片眼性が多いです。
その他、アーノルド-キアリ奇形、神経梅毒、ライム病、腫瘍、頭部外傷、栄養障害（ウェルニッケ脳症、悪性貧血など）、薬物中毒（三環系抗うつ薬、オピオイド）が原因となることがあります。
動眼神経麻痺との鑑別
動眼神経麻痺でも内転障害が起こりますが、寄り目はできません。これで区別します。動眼神経麻痺は、瞳孔が開く、上下方向の眼球運動障害、眼瞼下垂などが起こることからも区別できます。