川崎病病因尚未完全闡明。 曾懷疑塵蟎傳播的立克次體和瘡皰丙酸桿菌(prupionilacterium acnes)是川崎病原因, 但未補被證實;也有報導與逆轉錄病毒有關, 曾在川崎病患者外周血單核細胞發現與逆轉錄病毒相關的逆轉錄酶活性。 日本研究發現, 川崎病患者HLA-BWzz頻率約比普通人群高2倍;而美國波士頓地區流行中, 則HLA-BW51檢出率增高。 因此, 遺傳易感性和感染可能是川崎病的病因。
川崎病急性期T淋巴細胞減低、迴圈T4細胞活化、T8細胞減少、B淋巴細胞活化。 這些免疫異常可能由嗜淋巴組織病毒感染引起, 而病毒對內皮細胞的親和性可能是多發性血管炎的原因。
屍檢發現冠狀動脈是損害最多的部位, 其他尚有主動脈、腹主動脈、頸動脈、鎖骨下動脈和肺動脈。 病理改變與嬰幼兒結節性多動脈炎相似, 呈動脈全層炎;血管內膜增厚, 有粒細胞和單核細胞浸潤, 內彈力層及中膜斷裂, 管壁壞死及動脈瘤形成。