全身の病気、睡眠不足、肉体的・精神的過労などが主な原因となっている。つまり、それらによって全身的にバランスを失い、体調不良が、目にも症状が眼精疲労という形であらわれる。
また、照明の具合、見る対象物の大きさや動きなど環境因子も大いに関係する。普通、読書をする場合に薄暗いところで読書をすると、眼精疲労が起こりやすい。
また色については、イエローやグリーン系統の色が、疲れにくい色としてあげられているが、その色の彩度・明度を一歩間違えると、かえって逆効果となることがあるので注意が必要である。
このように色には生理的効果や、また、心理的効果もあり、色の調和や美しさといった要素も考えた方が良い。
その他、目自体が原因となる場合もあり、代表的なものは遠視、近視、斜位などによるもの、乱視などの屈折異常がある。
この中では、乱視が最も眼精疲労を訴えることが多く、その次に遠視、近視の順となる。
遠視の人の場合には、40代頃から眼精疲労に悩まされる事が多く、若いころにはあまり不便を感じることが少ない。
目の調節力が衰える40代に入ると、遠視はもともと近くが見にくく、意識的に過重な調節力を使っているため、これが眼精疲労の原因になる。また、両目を使って物体を一つに見るためには、大脳で左右眼の像の融合が行われる。近くの物体を融合して見るためには、視線を寄せる必要があり、この機能、つまり輻輳不全が起こると目が非常に疲れてくる。症候性眼精疲労といわれるものもある。これは斜位や斜視の場合にもみられる。
症候性眼精疲労
これは、角膜炎、眼険炎、結膜炎などの病気がある場合に起こるといわれるもので、放っておくと失明の恐れのある緑内障の初期症状や、脳腫瘍、低血圧症、貧血などは、特に注意が必要。
これらの疾患のなかには眼精疲労の症状で始まるものがある。
このほか、不等像性眼精疲労といって、左右の屈折度が異なり、網膜に映る像の大きさが違う場合に、これらを融合しようとするために無理がかかり、目が疲れることがある。
不等像視は、極端に左右の度が違う眼鏡をかけた場合（日内陣の手術のあとなど） にも起こりうるので、このような場合にはコンタクトレンズを使用するほうがよい。
これらの原因が全く認められない場合には、神経衰弱やヒステリーなどが原因の神経性眼精疲労の場合もある。
眼精疲労は、軽く考えることができない場合もあり、一つの病気ではなく原因もさまぎまであり、原因によってはとり返しのつかない結果を招くこともあるので、十分注意すること。