引發因素
Hcy合成和代謝途徑及其相關的酶系統、葉酸、維生素B12和維生素B6的缺乏、MTHFR、甲硫氨酸合成酶(MS)、CBS的缺陷都可引起高同型半胱氨酸血癥。由于維生素B12是蛋氨酸合成酶的輔酶，葉酸是體內甲基的供體，當兩者缺乏時可導致MTHFR及CBS活性的降低，阻礙蛋氨酸的再生成，從而造成了Hcy在體內的蓄積。血清葉酸和維生素B12水平與血漿Hcy水平呈負相關關系，葉酸和維生素B12的水平越低，血漿Hcy水平越高。Hcy合成和代謝途徑及其相關的酶系統缺陷、營養缺乏（葉酸、維生素B12和維生素B6）都可引起高同型半胱氨酸血癥。除營養、遺傳因素外，年齡、種族、生活習慣（吸煙、飲酒、咖啡、高蛋氨酸飲食等）、地區、藥物（氨甲喋呤、卡馬西平、苯妥英鈉等）和其他疾病（如慢性腎功能不全）等因素均會影響血漿Hcy的水平。
形成機制
故當前認為在高同型半胱氨酸血癥的形成機制中，有兩個十分重要的方面：一是營養因素，即代謝輔助因子維生素B6、維生素B12和（或）葉酸的缺乏；另一個是遺傳因素，如MTHFR、CBS的基因突變使酶活性降低等，均可導致Hcy在體內蓄積。就與腦卒中的關系而言，前一因素在目前可能更為直接、更為重要。
血漿Hcy水平隨年齡增加而上升，且男性Hcy水平明顯高于女性，45歲以上者升高的尤為明顯。絕經前女性的Hcy濃度通常比男性低20%，絕經后則升至同齡男性的水平。但也有調查發現，血漿Hcy水平與性別并無明顯關系。