可分為兩類：一是獲得性，由電解質平衡失調（低血鉀、低血鈣、低血鎂）、藥物作用（奎尼丁、雙異丙吡胺、胺碘酮等抗心律失常藥，酚噻嗪，三環類抗憂郁藥）、某些中風、二尖瓣脫垂等引起；一是先天性或家族性，或原因不明，狹義的QT間期延長綜合征僅指此類。
關于后一類的病因有三種意見：
①由于植物神經系統功能障礙，因為在實驗中發現刺激或切除一側星狀神經節可以引起QT間期延長與T波交替電壓，而臨床上影響交感神經張力的一些情況，可以在本癥誘發昏厥。
②由于心臟內神經變性。病理學檢查發現，竇房結和左心室中都有神經纖維變性，神經纖維和神經節細胞間有多數炎癥細胞浸潤。這種病變不僅見于傳導系統，亦見于心室肌層的神經。
③由于先天性心肌缺乏某種酶而引起代謝異常。
電生理研究發現室性心律失常的機制可能為①折返②觸發活性，與之相關的因素為
①腎上腺素能興奮；
②動作電位時間變化；
③早期或延遲除極；
④折返環路。