L'eziologia della Sindrome di Kawasaki è sconosciuta. Evidenze sempre più numerose sembrano confermare una eziologia infettiva. L'età della popolazione colpita, il verificarsi di epidemie periodiche con diffusione geografica della malattia ad ondate durante le epidemie, la natura autolimitante della malattia sono tutti fattori che suggeriscono un'eziologia infettiva.Si continua, comunque, a dibattere sulla possibilità che la risposta infiammatoria sia il risultato di un antigene convenzionale o di un superantigene.Recenti scoperte immuistochimiche suggeriscono che molti fattori di crescita vascolare giochino un ruolo nella formazione delle lesioni a livello coronarico. Aumentano i linfociti T-soppressori citotossici attivati e diminuiscono i linfociti T-soppressori CD8+.Nel siero si riscontrano livelli elevati, del tumor necrosis factor- dell'interferone  e delle interleuchine-1 ed 6.Il coinvolgimento delle coronarie è simile alla poliarterite nodosa infantile, ma i profili anticorpali sono differenti.Gran parte della patologia della sindrome è causata dalla vasculite della tonaca media delle arterie. Inizialmente, i neutrofili sono presenti in gran numero, ma l'infiltrato rapidamente cambia e diventa costituito soprattutto da cellule mononucleate, linfociti T, IgA, prodotti dalle cellule del plasma. L'infiammazione coinvolge tutti e tre gli strati delle tonache. Gli eosinofili si accumulano preferenzialmente nei vasi di piccolo calibro.