정확한 원인은 밝혀지지 않았지만 환경적 요인으로 방사선이나 화학물질(중금속, 유기용매, 제초제, 살충제 등)에의 노출이 다발성골수종의 위험인자가 될 수 있습니다. DNA 고두배수체, c-myc RNA 과표현, N-ras 돌연변이와 같은 염색체 이상이나 발암유전자에 의하여 생기는 경우도 있습니다.

다발성골수종은 형질세포가 비정상적으로 증식해 이곳에서 분비되는 싸이토카인(인터루킨-6, 인터루킨-1, 종양괴사인자 등)이 너무 많이 분비되고 그 결과 파골세포(Osteoclast)를 자극해 뼈 조직을 파괴하게 됩니다.

뼈 조직이 파괴됨으로써 통증이 발생하고, 칼슘이 혈액으로 방출되어 심한 고칼슘 혈증으로 심각한 탈수, 의식저하, 심장 및 신장에 피해를 주게 됩니다.