Sono generalmente indicate due principali cause del mal di spazio. Quella comunemente accettata è che sia dovuto ai segnali contrastanti ricevuti dal cervello dagli organi sensoriali rispetto a quelli che regolano l'equilibrio (l'apparato vestibolare). In alternativa, l'origine del fenomeno potrebbe essere determinata solamente dalle erronee percezioni dell'apparato vestibolare. La sindrome appare comunque correlata a moti del capo.