广泛性焦虑的患病原因，可能与遗传素质、生化代谢异常、社会心理因素等多种方面的改变有关，如患者平时的性格特征、特殊的遗传素质、生活经历、负性生活事件等，都可能会诱发广泛性焦虑的发生。
（1）遗传因素：在广泛性焦虑中，遗传是一个重要的易患因素。据研究，在单卵双生子（MZ）中所有焦虑障碍的发病一致性较双卵双生子（DZ）高。但大多数的研究没有发现遗传在各个焦虑障碍的发病有差别，因此在广泛性焦虑障碍中遗传的具体作用并不清楚。但科学研究发现，广泛性焦虑障碍患者的亲属中本病的患病风险率远远高于亲属中无患病的人群，提示广泛性焦虑的发病跟遗传因素关系非常密切。
（2）童年经历：通常被认为是广泛性焦虑障碍的易患因素之一，然而目前尚无确切的证据。焦虑是儿童常见的情绪障碍，然而大多数的焦虑儿童能成长为健康人，但焦虑的成人并非都来自于焦虑的儿童。
（3）人格特征：焦虑性人格与广泛性焦虑发病相关，但其他的人格特征也可妨碍其对应激事件的有效应对。研究发现，易罹患广泛性焦虑的人，其病前性格特征表现为易紧张、担心、过分依赖者较多，约1/3广泛性焦虑障碍患者伴有人格障碍，最常见者为依赖型人格障碍。
（4）生化代谢异常：基于苯二氮类常用于治疗广泛性焦虑障碍取得良好的效果，提示脑内苯二氮受体系统异常可能为焦虑的生物学基础。苯二氮受体的浓度以枕叶为最高，提示广泛性焦虑障碍可能有枕叶功能异常。一些脑功能显像研究发现，本病患者枕叶有异常存在。临床前和临床脑显像表明，各种类型焦虑和应激反应还涉及边缘叶、基底节和前额叶。非苯二氮类抗焦虑药，丁螺环酮为5-HT1A激动药，治疗广泛性焦虑障碍有效，表明5-羟色胺系统对广泛性焦虑障碍发病有重要的作用。