La cause de la sclérose en plaques n'est pas encore connue avec certitude, mais des milliers de chercheurs dans le monde entier sont en train de rassembler minusieusement les pièces de ce puzzle compliqué. Les dommages causés à la myéline dans la SEP pourraient être dus à une réponse anormale du système immunitaire de l'organisme, qui est normalement appelé à défendre le corps contre les agents infectieux comme les bactéries et les virus.
De nombreuses recherches ont été faites pour identifier le virus de la SEP. Il est cependant probable qu'il n'existe pas un seul virus de la sclérose en plaques, mais plutôt qu'un virus assez courant, tel que le virus de la grippe ou de l'herpès, peut agir comme un déclenchement dans l'apparition de la sclérose en plaques. Ce déclenchement pourrait activer les cellules blanches du sang (lymphocytes), qui pourraient pénétrer dans le cerveau en traversant la barrière sang-cerveau. Lorsque ces cellules auraient pénétré dans le cerveau, elles activeraient d'autres éléments du système immunitaire de manière à amener celui-ci à attaquer la myéline et à la détruire.