放射線損傷是該病的直接原因。放射性頜骨壞死的發生與射線種類、個體耐受性、照射方式、局部防護，特別是照射劑量和分次照射方案均有一定關系。一些研究表明放射劑量為60Gy以上與放射性骨壞死的發生有一定關系。牙源性、損傷性感染可為放射性骨髓炎的感染誘發因素。
1、血管栓塞學說
照射后早期，血管內膜腫脹，引起血供減少；晚期則因管壁增厚和內皮細胞增生突向管腔，造成血管狹窄和閉塞，導致血供銳減或終止，引起局部營養障礙。
2、“三低”學說
由于放射線損傷血管和骨細胞，造成低細胞活性、低血管密度、低氧含量。
