Het teken wijst op een laesie of compressie van het bovenste cervicale ruggenmerg of de onderste hersenstam – meestal de dorsale kolommen van het cervicale ruggenmerg of de caudale medulla.
Hoewel het vaak als een klassieke bevinding bij multiple sclerose wordt beschouwd, kan het door een aantal aandoeningen worden veroorzaakt, waaronder transversale myelitis, de ziekte van Behçet, osteogenesis imperfecta, trauma, bestralingsmyelopathie, vitamine B12-deficiëntie (subacute gecombineerde degeneratie), compressie van het ruggenmerg in de nek door eender welke oorzaak zoals cervicale spondylose, discusherniatie, tumor, en Arnold-Chiari malformatie. Het teken van Lhermitte kan ook optreden tijdens of na hoge-dosis chemotherapie. Bestraling van de cervicale wervelkolom kan het ook oproepen als een vroeg vertraagd stralingsletsel, dat optreedt binnen 4 maanden na bestraling.
Telayed onset Lhermittes sign has been reported following head and/or neck trauma. Dit treedt ~2 1/2 maand na het letsel op, zonder geassocieerde neurologische symptomen of pijn, en verdwijnt meestal binnen 1 jaar.
Dit teken wordt soms ook gezien als onderdeel van een “discontinuatiesyndroom” in verband met bepaalde psychotrope medicatie, zoals selectieve serotonine heropname remmers en serotonine noradrenaline heropname remmers, met name paroxetine en venlafaxine. Gewoonlijk treedt dit verschijnsel pas op nadat de medicatie gedurende enige tijd is ingenomen en daarna snel is gestopt of ingetrokken of na toediening van een verminderde dosis. Fluoxetine kan, gezien zijn zeer lange halfwaardetijd, als een enkele kleine dosis worden gegeven, waardoor het teken van Lhermitte en andere ontwenningsverschijnselen vaak worden voorkomen.
In de tandheelkunde is in drie studies (Layzer 1978, Gutmann 1979, Blanco 1983) het teken van Lhermitte vastgesteld bij gebruikers van lachgas. Dit is waarschijnlijk te wijten aan de depletie van vitamine B12 door lachgas, wat leidt tot een zeer ernstig, snel tekort bij afwezigheid van suppletie.