紅斑性肢痛癥的病因病機尚未明確，可能與寒冷導致肢端毛細血管舒縮功能障礙有關。由于肢端小動脈擴張，血液流量顯著增加，局部充血，血管內張力增高，壓迫或刺激動脈及鄰近神經末梢而產生劇烈疼前。常因氣溫驟降受涼或長期行軍誘發。
一般認為分三種類型：
1.原發性紅斑性肢痛癥
病因不明，可能與自主神經或血管神經中樞功能紊亂、皮膚對溫熱處于過敏狀態及血中某些致熱物質增多有關，少數病人有家族因素。
2.繼發性紅斑性肢痛癥
繼發于某些疾病，如糖尿病、真性紅細胞增多癥、惡性貧血、痛風、輕型蜂窩織炎、類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡、血栓閉塞性脈管炎、一氧化碳中毒、心力衰竭高血壓等。
3.特發性紅斑性肢痛癥
本病的致病因素可能不是單一的而是由許多因素綜合作用的結果。首先是與氣溫的突然變化寒冷刺激有關。青春期學生好發此病，說明青春發育期自主神經和內分泌系統不穩定對外環境變化的適應能力較差，另外是否與某些生物性致病因子或營養缺乏有關尚不能確定。