眼球後退綜合征是一種水平直肌運動障礙性疾病，以眼球內轉時伴有眼球後退，同時向內上或內下偏斜睑裂偏小為特征並伴有眼部或全身其他先天發育異常的病征。
以下是眼球後退綜合征的原因
1、解剖結構異常即肌肉，筋膜發育異常，眼外肌及其筋膜的纖維化的原因可能是先天發育異常，也可能是生後肌肉鞘內出血後機化所致。
2、周圍神經支配異常近年來，肌電圖的研究認為病眼外直肌的異常神經支配是所有Duane眼球後退綜合征的病因，並用以解釋其全部臨床表現。
3、中樞神經異常近年來一些作者應用眼電圖，眼震電圖對眼球後退綜合征患者的掃視運動，跟蹤運動，視動性眼震和前庭眼反射進行檢查，證實本征可能為腦神經系統運動中樞機制異常所致，Gourdeau等對5例單側Ⅰ型患者用EOG進行眼運動定量檢查發現，病眼和健眼有異常的掃視速度，4只病眼的3只前庭-眼反射，視動性眼震有顯著的不對稱，因而提示本征原發於腦神經系統的異常。
4、遺傳約有10%的患者有家族史，其遺傳方式為常染色體顯性遺傳，但大部分病例為散發性。眼球後退綜合征患者的染色體有異常，較多為16和22號染色體有改變，除眼部異常外，可伴有身體其他系統的先天畸形，如牽牛花綜合征，小眼球，視神經發育不全，寬眶距等。