Die Ursachen einer Lungenembolie sind komplex und können durch das Zusammentreffen verschiedener Faktoren entstehen. Die wichtigsten ätiologischen Faktoren sind Schäden an der inneren Auskleidung der Blutgefäße (Endothelschäden), eine Verlangsamung des Blutflusses (Stase) und eine erhöhte Gerinnungsneigung des Blutes (Hyperkoagulabilität). Herz-Kreislauf-Erkrankungen können das Risiko einer Gerinnselbildung erheblich erhöhen. Krampfadern, die insbesondere bei Berufen auftreten, die langes Stehen erfordern, stören den Blutfluss in den Beinen und erhöhen somit das Gerinnselrisiko. Bestimmte Medikamente, wie hormonelle Verhütungsmittel, können das Gerinnungspotenzial des Blutes steigern. Längere Immobilität, wie bei bettlägerigen Patienten oder auf langen Reisen von über 4 Stunden, erhöht das Risiko für tiefe Venenthrombosen (TVT) und somit für eine Lungenembolie. Chirurgische Operationen, insbesondere solche, die den Bauch- oder Beinbereich betreffen, sowie langwierige Operationen unter Vollnarkose, erhöhen das Embolierisiko in der postoperativen Phase. Fettembolien können nach kosmetischen chirurgischen Eingriffen wie der Liposuktion auftreten. Bei Tiefseetauchern kann ein schneller Aufstieg an die Oberfläche zu Fett- oder Luftembolien aufgrund der Dekompressionskrankheit führen. Bei Krebspatienten, insbesondere bei Lungenkrebs und bei Patienten unter Chemotherapie, steigt die Gerinnungsneigung des Blutes, was das Risiko einer Lungenembolie erhöht. Genetische Prädispositionen wie Protein-C-Mangel, Faktor-V-Leiden-Mutation und Antithrombin-III-Mangel können das Gerinnungsrisiko unabhängig vom Alter des Einzelnen erhöhen und so die Entstehung einer Lungenembolie begünstigen. Rauchen und Fettleibigkeit sind ebenfalls wichtige Risikofaktoren für eine Lungenembolie.