學說很多，目前還不能用一種機理解釋所有的病例。
1.組織異常
有些學者認為是先天性肌肉異常影響了眼球的運動。有人在手術時發現內直肌有后附著點，因而產生內轉時的眼球后退。有些發現有非彈力性纖維索條附著在內直肌或外直肌附著點后。
在內轉時產生上轉和下轉是因為上斜肌為了代償外直肌的作用而發生。
2.神經支配異常有通過肌電圖證實本病是由于來源于神經核或核上支配紊亂所引起，因為肌電圖顯示在外轉時外直肌無電力活動而內轉時外直肌反而出現活躍的電位差，因此解釋在內轉時內、外直肌同時收縮-矛盾性神經支配-引起眼球后退，瞼裂縮窄。另有人發現在眼球轉動時出現各種不同和不協調電位差，例如矛盾性神經支配和正常以下的驅動，肌電圖還證實與內直肌與上、下直肌或上、下斜肌有協調神經支配，這就解釋了內轉時眼球上轉或下轉。
關于后退綜合征的現代學說多偏向于腦干神經支配紊亂而不是組織異常。文獻報道一例23歲女性患腦干腫瘤而發生了雙側后退綜合征，另有一例顱外傷后眼球內轉時發生矛盾性神經支配，內、外直肌同時收縮，都支持這種學說，本病甚至可發生在與神經支配毫無關系的醫源性基礎上，有報道切除顳側球結膜皮樣脂肪瘤后發生廣泛瘢痕形成而產生后天性后退綜合征。由此可見本病可由多種因素引起。