L'origine du syndrome de Guillain-Barré n'est pas connue. Un certain nombre de manifestations semblent déclencher la maladie. La moitié des cas surviennent quelques jours, voire quelques semaines après une infection virale. Ces infections peuvent se manifester de diverses manières, d'un refroidissement banal, à des maux de gorge en passant par des douleurs gastriques et intestinales, accompagnées de diarrhées. Certains cas ont été associés à des agents infectieux spécifiques : des infections à Campylobacter jejuni précèdent souvent le syndrome de Guillain-Barré et sont associées avec une dégénérescence des axones avec récupération lente, et un sévère handicap résiduel . Il semble exister une parenté entre certains antigènes du Campylobacter Jejuni et certains gangliosides, molécules présentes dans le système nerveux, ce qui pourrait expliquer l'auto-immunité.
Certains cas sont apparus simultanément à une maladie rare des globules rouges, la porphyrie. D'autres sont survenus après des événements apparemment non rapportés tels qu'une chirurgie, une piqûre d'insectes ou diverses injections. Des cas ont été décrits durant l'hiver 1976-77, chez des personnes qui avaient été vaccinées contre la grippe, la vaccination commune anti-grippale elle-même étant responsable de rares cas .
Le syndrome de Guillain-Barré peut également survenir durant la grossesse. Heureusement, des épisodes répétés ne se représentent habituellement pas lors de grossesses ultérieures.
Quelques éruptions ou cas groupés de ce syndrome ont été rapportés : plusieurs épidémies estivales chez des enfants du Nord de la Chine, une en Jordanie en 1978 suite à une exposition à de l'eau polluée, une en Finlande à la suite d'une campagne nationale de vaccination orale contre le virus de la poliomyélite. La preuve d'un facteur causal reste cependant difficile à identifier.
Le syndrome de Guillain-Barré et la neuropathie idiopathique chronique peuvent, en de rares occasions, se développer chez des patients atteints d'autres maladies systémiques.
Ce syndrome reste toujours exceptionnel vis-à-vis des différents facteurs causals suspectés, faisant émettre l'hypothèse d'une susceptibilité particulière de certains individus. La possibilité d'une prédisposition génétique unique est assez peu probable car le syndrome de Guillain-Barré ne se manifeste pas au sein d'une même famille.
Bien que le syndrome de Guillain-Barré apparaisse souvent après une maladie virale, il n'y a aucun argument laissant à penser que l'atteinte est contagieuse.