Nguyên nhân của chứng hoang tưởng ký sinh trùng chưa được nghiên cứu rõ. Một giả thuyết cho rằng căn nguyên của bệnh này có thể liên quan đến việc giảm chức năng vận chuyển dopamine của thể vân, dẫn đến tăng mức dopamine ngoại bào. Thông thường, ảo tưởng về ký sinh trùng biểu hiện thứ phát sau một rối loạn tâm thần nguyên phát. Những rối loạn này bao gồm tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực, trầm cảm, lo âu, rối loạn ám ảnh cưỡng chế, bệnh Parkinson và bệnh Huntington , nhiễm Virus gây suy giảm miễn dịch ở người và thiếu sắt. Ngoài ra hoạt động rối loạn chức năng của não bộ và rối loạn chức năng vòng vân - đồi thị - vỏ đại não có thể đóng một vai trò quan trọng trong sinh lý bệnh của DP, dẫn đến nhận thức sai về xúc giác và đôi khi là ảo giác lẫn thị giác.