Cũng giống như các rối loạn tâm thần khác, nguyên nhân của rối loạn lo âu lan tỏa chưa được biết rõ. Các nhà nghiên cứu cho thấy bệnh có thể liên quan đến các chất hoá học trong não thường gọi là các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin, GABA (gamma-aminobutyric acid) và norepinephrine. Tuy nhiên, nguyên nhân có thể là một sự phối hợp của những quá trình sinh học trong cơ thể, các yếu tố di truyền, môi trường sống, nhân cách. Nhiều bệnh nhân cho rằng những nỗi lo âu của họ bắt đầu từ thời thơ ấu, nhưng chúng cũng vẫn có thể xảy ra ở lúc trưởng thành.

Một số yếu tố tăng nguy cơ sinh bệnh:

• Tuổi thơ bất hạnh: Trẻ có tuổi thơ bất hạnh và nhiều nghịch cảnh, chứng kiến những hình ảnh gây tổn thương, có nguy cơ cao hơn.
• Bệnh tật: Mắc phải bệnh nặng khiến bệnh nhân hoang mang về sự tồn tại của mình. Lo âu về tương lai, cách điều trị, chi phí có thể vượt quá khả năng chịu đựng.
• Stress: Nhiều tình huống stress dồn dập trong cuộc sống có thể khởi phát sự lo âu quá mức. Ví dụ tan vỡ các mối quan hệ thân tình đi kèm với stress bị mất việc và mất thu nhập là khởi đầu cho rối loạn lo âu lan tỏa.
• Nhân cách: Một số dạng nhân cách nào đó dễ sinh rối loạn lo âu lan tỏa. Những người không đạt được nhu cầu về tâm lý, như trường hợp không có những liên hệ gần gũi được đáp ứng đầy đủ có nguy cơ cao mắc bệnh. Ngoài ra, một số rối loạn nhân cách, như rối loạn nhân cách ranh giới (borderline personality disorder), cũng đi kèm với rối loạn lo âu.
• Di truyền: Một số chứng cứ cho thấy rối loạn lo âu lan tỏa có yếu tố di truyền khiến nó thường gặp ở nhiều thành viên trong cùng một gia đình.