Bij GBS keert het afweersysteem zich na een infectie met een bacterie (bijvoorbeeld Campylobacter jejuni) of virus (bijvoorbeeld cytomegalovirus of Epstein-Barr virus) tegen het eigen lichaam, en specifiek tegen de perifere zenuwbanen. Waarschijnlijk komt dat doordat de antistoffen die het lichaam maakt tegen de ziekteverwekker onder andere zenuwcellen aanvallen. Om deze reden wordt GBS ook een auto-immuunziekte genoemd.