chociaż wrodzony zespół Hornera może być przekazywany w rodzinach, nie zidentyfikowano powiązanych genów. Zespół Hornera, który pojawia się po okresie noworodkowym (nabyty zespół Hornera) i większość przypadków wrodzonego zespołu Hornera wynika z uszkodzenia nerwów zwanych sympatykami szyjki macicy. Nerwy te należą do części układu nerwowego, która kontroluje funkcje mimowolne (autonomiczny układ nerwowy). W obrębie autonomicznego układu nerwowego nerwy są częścią podziału zwanego współczulnym układem nerwowym., Nerwy współczulne szyjki macicy kontrolują kilka funkcji w oku i twarzy, takich jak rozszerzenie źrenicy i pocenie się. Problemy z funkcją tych nerwów powodują objawy zespołu Hornera. Zespół Hornera, który występuje bardzo wcześnie w życiu może prowadzić do heterochromii tęczówki, ponieważ rozwój pigmentacji (zabarwienia) tęczówki jest pod kontrolą nerwów współczulnych szyjki macicy.,
uszkodzenie nerwów współczulnych szyjki macicy może być spowodowane bezpośrednim uszkodzeniem samych nerwów, które może wynikać z urazu, który może wystąpić podczas trudnego porodu, operacji lub przypadkowego urazu. Nerwy związane z zespołem Hornera mogą być również uszkodzone przez łagodny lub nowotworowy guz, na przykład dziecięcy rak tkanek nerwowych zwany neuroblastomą.,
zespół Hornera może być również spowodowany problemami z tętnicą, która dostarcza krew do głowy i szyi (tętnica szyjna) po stronie dotkniętej chorobą, powodując utratę przepływu krwi do nerwów. Niektóre osoby z wrodzonym zespołem Hornera mają brak rozwoju (agenezy) tętnicy szyjnej. Rozerwanie warstw ściany tętnicy szyjnej (rozwarstwienie tętnicy szyjnej) może również prowadzić do zespołu Hornera.
objawy zespołu Hornera mogą wystąpić również podczas migrenowego bólu głowy., Gdy ból głowy nie ma, objawy zespołu Hornera Zwykle również odejść.
niektórzy ludzie z zespołem Hornera nie mają żadnego znanego problemu, który doprowadziłby do uszkodzenia nerwów, ani żadnej historii choroby w ich rodzinie. Przypadki te są określane jako idiopatyczny zespół Hornera.