Atrofi otot hanyalah nama gejalanya dan bisa disebabkan oleh banyak kondisi. Atrofi otot dapat dibagi menjadi atrofi otot neurogenik dan atrofi otot miogenik, yang juga merupakan penyebab atrofi otot pada tungkai bawah. Atrofi otot tungkai bawah dapat disebabkan oleh kerusakan saraf, yang dapat terjadi dari patologi tulang belakang lumbal yang menyebabkan kerusakan akar saraf, atau dari berbagai penyebab seperti kerusakan saraf skiatik, atau cedera saraf serviks atau peroneal; dan dapat dilihat pada neuropati perifer herediter, miopati tipe distal seperti distrofi miotonik distal, dan tentu saja juga atrofi otot tungkai atas distal; dan juga dari kekebalan tubuh yang dimediasi karena infeksi virus neuropati perifer; atau adanya myositis. Secara keseluruhan, penyebab atrofi otot ekstremitas bawah adalah kompleks dan harus diidentifikasi secara cermat. Penyebabnya juga dapat diidentifikasi dengan enzim jantung, elektromiografi, serta tes imunologi dan pengujian genetik.