一般来说，误入蛛网膜下腔最主要的原因是患者本身的特殊情况造成的，麻醉医师操作不熟练、操作时麻痹大意是次要原因。最常见的原因是硬脊膜与黄韧带粘连。患者有硬膜外腔慢性炎症史（无菌性炎症为主）、脊椎外伤、劳损造成出血、水肿等、既往有硬膜外腔穿刺史等。硬膜外导管滞留在硬膜外腔数小时（术中）或2～3天（镇痛），作为异物对身体的刺激，可导致局部组织的炎症反应、增生、粘连；此外，造成粘连的原因还可能有：硬膜外用药中的不纯局麻药、碎玻璃屑在硬膜外腔中永久入住导致纤维组织增生；患者原有椎管疾病如椎间盘突出、膨出或脱出。由于这些原因导致硬脊膜与黄韧带粘连在一起，穿刺时穿刺针突破黄韧带不可避免地刺穿了硬脊膜，而蛛网膜又和硬脊膜紧密连在一起，也同时被刺穿，导致穿刺误入蛛网膜下腔。硬膜外穿刺方法中，带注射器持续加压的气泡压缩法在针突破黄韧带后可将硬脊膜推开，理论上可减少直接打穿的机会。

根据穿刺针尖到达的地点，可分为以下三种情况：

通常是由于麻醉医师技术不熟练。上胸段、胸段黄韧带较薄弱，甚至有些患者黄韧带本身薄弱，使得麻醉医师刺穿黄韧带时突破感不明显，继续向前进针则穿破蛛网膜而误入蛛网膜下腔。

有极少数情况下麻醉医师在作硬膜外穿刺操作时，尽管小心翼翼，在征象不明显时，把穿刺针刺穿了硬脊膜，但未刺穿蛛网膜，测试时与进入硬膜外腔无异，回抽也无异常，但是注射药物后则出现全脊髓麻醉或极为广泛的阻滞平面的表现，即所谓的硬膜下阻滞。一旦发生也不必惊慌，按照既定的措施处理就可以了。

刺破硬脊膜和蛛网膜后，如果发现了，可直接把硬膜外导管插入蛛网膜下腔作连续脊髓麻醉，也可以拔针重新硬膜外穿刺，注射药物时小心就可以了。即使未发现已经刺穿了蛛网膜，换点硬膜外穿刺成功，一般也未必就会全脊髓麻醉，因为，硬膜外腔是负压，刺穿蛛网膜后，脑脊液一般只会由蛛网膜下腔向硬膜外腔单向流动，只要注射的药物不是太多，一般也只是局麻药物向蛛网膜下腔渗漏而已。还有一种情况，就是穿刺针进入硬膜外腔后，由于惯性刺穿了包绕在脊神经前后根上面的硬根膜，患者会出现明显的“电击样”异感，由于硬根膜是硬脊膜的延续部分，此时实际上是已经刺穿了硬脊膜，注射药物时应该小心，有的麻醉医师认为应该干脆放弃硬膜外阻滞，改用全麻。事实上麻醉医师只要注射药物时更谨慎些就可以了，少量、多次注药，同时必须密切监测阻滞平面和血流动力学参数。手术后必须按照常规测试阻滞平面，如果平面太广可继续留患者在苏醒室观察。另外，所有硬膜外阻滞平面过广的患者都必须改用静脉镇痛泵。

硬膜外穿刺成功后，置入硬膜外导管时导管刺破硬脊膜、蛛网膜可误入蛛网膜下腔。相对于直接打穿脑脊液涌而出来说，这种情况不易被发现或容易被忽略，潜在危险性更大。有些情况是硬膜外穿刺感觉很好，但置管不顺，勉强置入导管，回抽有无色透明液体持续流出，这实际上是插管插破硬脊膜和蛛网膜。插管不顺是由于针尖已经顶住硬脊膜，勉强置管有插破硬脊膜和蛛网膜的可能。还有一种情况，麻醉医师感到已经突破黄韧带，滴水试验发现波动特别明显，这也是由于针尖顶住硬脊膜，脑脊液随动脉搏动经过针尖直接传递出来引起的，此时置管如遇阻力，则有插破硬脊膜的可能性。针尖进入硬膜外腔先是负压将空气吸入，一般无随动脉一起的波动。此时应该退针少许，再置管。