A causa subjacente específica da eritromelalgia permanece desconhecida. Acredita-se que sejam anormalidades vasomotoras ou problemas com a constrição e dilatação de certos vasos sanguíneos, que causam distúrbios no fluxo sanguíneo para as extremidades. Pensa-se que a eritromelalgia primária se deva a uma mutação genética e que a eritromelalgia secundária seja resultado de distúrbios autoimunes, envenenamento por mercúrio, envenenamento por cogumelo, hipercolesterolemia ou trombocitose essencial.