心臟神經癥的病因和神經官能癥相似，被認為可能與體質、神經、行為、外界環境、遺傳等因素有關。患者的神經類型常為弱型，其家庭成員中可有神經官能癥。此類病人平時活動范圍較為狹小，對環境事物較為淡漠、不感興趣，多慣于抑制其情緒，抑郁和焦慮憂愁。在各種外來的負荷、刺激或勞損如精神上受到刺激或工作較緊張時，往往不能使自己適應于這種環境而易發病或使癥狀加重。家屬中有較嚴重心臟病患者或有因心臟病而驟死者也常可誘發本病。也有由于患者缺乏對心臟病的認識，將某些生理性心血管功能改變如對醫生所說的“生理性雜音”、“竇性心律不齊”等發生誤解，或被錯誤地診斷為“心臟病”后亦常可成為起病因素。在體力活動較少，腦力勞動較多、循環系統缺乏鍛煉的基礎上，吸煙、飲濃茶或咖啡引起心臟搏動較為強烈或過早搏動，常可導致患者過分注意心臟而產生心臟神經癥。
心血管系統受神經和內分泌系統的調節，其中神經系統的調節起主導作用。交感神經使竇房結沖動發放加快，而迷走神經使竇性心律減慢。當中樞神經系統功能失調時，交感和迷走神經的正常活動也受干擾，心血管系統的功能因而發生紊亂，產生一系列交感神經張力過高的表現。精神、環境等的刺激可引起各種生理改變，主要表現為交感神經活性增加和腎上腺皮質激素分泌增加。臨床研究還顯示本癥患者對運動、心理學試驗和疼痛刺激有異常反應，如運動時最大氧耗量較正常人為低和動靜脈血氧含量差降低以及毛細血管血流減慢、血乳酸鹽增多等。普萘洛爾等β腎上腺素能受體阻滯藥治療心臟神經癥的療效較好。這些患者同時伴有高動力循環的表現，如左心室噴血速度增快、心排血量增加、動脈搏動增強和偶見的收縮壓升高。經普萘洛爾治療上述表現可全部消失，更進一步支持本癥存在β腎上腺素能受體功能亢進綜合征。