格林巴利综合征主要损害多数脊神经根和周围神经，也常累及颅神经。格林巴利综合征病因尚未充分阐明，目前认为格林巴利综合征是一种自身免疫性疾病，由于病原体（病毒、细菌）的某些组分与周围神经髓鞘的某些组分相似，机体免疫系统发生了错误识别，产生自身免疫性T细胞和自身抗体，并针对周围神经组分发生免疫应答，引起周围神经髓鞘脱失。格林巴利综合征的病变位于神经根、神经节和周围神经，偶可累及脊髓。