引起肌肉萎縮的原因較多，其大致可以分為如下幾類：
中樞神經系統病變
大腦半球頂葉病變，先天性運動區發育不全，大腦腫瘤、炎症、腦血管疾病後可出現病變對側肌肉萎縮及肌肉力弱，這被稱為偏癱性肌肉萎縮。
脊髓前角細胞及腦幹腦神經運動核病變
肌肉萎縮在早期按神經節段分佈，累及單側或雙側，遠端肌肉萎縮明顯，並伴有肌肉束顫，這見於肌萎縮側索硬化、進行性脊髓型肌萎縮、脊髓空洞、脊髓前角灰質炎等疾病。
周圍神經病變
各種原因如變性、脫鞘、外傷、炎症、中毒、腫瘤、代謝、遺傳等均可引起周圍神經病變，肌肉萎縮按神經根段或神經幹分佈，萎縮範圍與神經的解剖支配以致，並伴有感覺障礙。
神經-肌肉接頭疾病
此類疾病發生肌萎縮的較少見，如出現時，肌肉萎縮分佈一般無規律，重症肌無力時，多分佈在上肢近端、前臂、面肌、咀嚼肌等，舌肌三條梨狀縱溝型萎縮也為肌無力所致。
肌源性疾病
大部分肌源性肌萎縮對稱性分佈於四肢近端，緩慢進展，見於各類進行性肌營養不良、多發性肌炎、皮肌炎。有些肌源性疾病肌無力程度與肌萎縮並不一致，如多發性肌炎。
失用性肌萎縮
肢體制動20天以上可發生不同程度的肌肉萎縮，分佈在制動肌肉及關節鄰近的肌肉。原因一旦解除，加強鍛煉後可恢復，一般見於石膏固定、骨關節病變、長期臥床等情況 。