selvom medfødt Horner syndrom kan overføres i familier, er der ikke identificeret nogen tilknyttede gener. Horner syndrom, der vises efter det nyfødte periode (erhvervet Horner syndrom) og de fleste tilfælde af medfødt Horner syndrom skyldes skader på nerver kaldet cervikal sympathetics. Disse nerver hører til den del af nervesystemet, der styrer ufrivillige funktioner (det autonome nervesystem). Inden for det autonome nervesystem er nerverne en del af en underafdeling kaldet det sympatiske nervesystem., De cervikale sympatiske nerver kontrollerer flere funktioner i øjet og ansigtet, såsom udvidelse af eleven og sved. Problemer med funktionen af disse nerver forårsager tegn og symptomer på Horner syndrom. Horner syndrom, der opstår meget tidligt i livet kan føre til iris heterochromia fordi udviklingen af pigmentering (farve) af iris er under kontrol af de cervicale sympatiske nerver.,

skader på de cervikale sympatiske nerver kan skyldes en direkte skade på nerverne selv, hvilket kan skyldes traumer, der kan opstå under en vanskelig fødsel, operation eller utilsigtet skade. Nerverne relateret til Horner syndrom kan også blive beskadiget af en godartet eller kræftformet tumor, for eksempel en barndomskræft i nervevævene kaldet et neuroblastom.,

Horner syndrom kan også være forårsaget af problemer med arterien, der leverer blod til hovedet og nakken (halspulsåren) på den berørte side, hvilket resulterer i tab af blodgennemstrømning til nerverne. Nogle personer med medfødt Horner syndrom har manglende udvikling (agenese) af halspulsåren. Rivning af lagene i carotisarterievæggen (carotisarteriedissektion) kan også føre til Horner-syndrom.

tegn og symptomer på Horner syndrom kan også forekomme under en migrænehovedpine., Når hovedpinen er væk, forsvinder tegnene og symptomerne på Horner-syndrom normalt også.

Nogle mennesker med Horner syndrom har hverken et kendt problem, der ville føre til nerveskader eller nogen historie med lidelsen i deres familie. Disse tilfælde kaldes idiopatisk Horner syndrom.