Nguyên nhân gây bệnh Parkinson là tình trạng thoái hóa tiến triển của một cấu trúc trong não gọi là chất đen (substantia nigra). Cấu trúc này có nhiệm vụ tiết ra dopamine, một chất dẫn truyền thần kinh (chất hóa học trong não) có chức năng kiểm soát vận động. Việc thiếu dopamine hoặc nồng độ dopamine thấp có thể kích thích khởi phát các triệu chứng của bệnh Parkinson. Nguyên nhân nền của tình trạng thoái hóa này vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Các nghiên cứu tiếp diễn đang khảo sát mối liên hệ tiềm năng giữa bệnh Parkinson và các yếu tố nguy cơ bao gồm lão hóa, độc tố môi trường và các gốc tự do. Nguyên nhân di truyền cũng đang được nghiên cứu, tuy nhiên, chỉ một tỷ lệ nhỏ bệnh nhân mắc bệnh Parkinson có tiền sử gia đình bị bệnh này.