Pada bradikardia sinus, biasanya terdapat penyebab fisiologis dan patologis. Faktor fisiologis sering terjadi pada, misalnya, atlet muda, pekerja kasar atau setelah tidur di malam hari, dan pada orang tua yang juga menderita bradikardia sinus, yang biasanya tidak memerlukan pengobatan. Untuk bradikardia sinus patologis, sering kali terdapat faktor-faktor berikut ini, pertama, peningkatan rangsangan pada pusat saraf vagus, misalnya meningitis, pendarahan otak, peningkatan tekanan intrakranial akibat tumor di kepala, neurosis, defisit vasopresor, yang semuanya dapat menyebabkan bradikardia sinus. Selain itu, eksitasi vagal refleks, seperti tekanan pada bola mata, tekanan pada sinus karotis, iritasi pada tenggorokan, dilatasi lambung akut, obstruksi usus, batu saluran kemih dan batu empedu, juga dapat menyebabkan bradikardia sinus. Terakhir, gangguan metabolik yang parah, seperti hipotiroidisme, hipopituitarisme, malnutrisi berat, dan hipotermia berat, dapat memicu kondisi ini.