La parálisis de la mirada horizontal puede ser causada por lesiones en los hemisferios cerebrales, que causan paresia de la mirada hacia el otro lado de la lesión, o por lesiones del tronco encefálico, que, si ocurren debajo del cruce de las fibras de los campos oculares frontales en el mesencéfalo caudal , causará debilidad de la mirada hacia el lado de la lesión. Esto resultará en desviaciones horizontales de la mirada debido a la acción sin oposición de los músculos extraoculares no afectados. Otra forma de recordar esto es que los pacientes con lesiones en los hemisferios miran hacia su lesión, mientras que los pacientes con parálisis de la mirada pontina miran hacia otro lado de sus lesiones. Tenga en cuenta que los pacientes con parálisis de la mirada aún tienen movimientos oculares conjugados y, por lo tanto, no se quejan de diplopía .
El gen Robo humano actúa como receptor de una señal repulsiva de línea media. Cuando Robo está mutado, la formación del tracto longitudinal se interrumpe y, por lo tanto, no se pueden formar conexiones neuronales normales. Esto conduce a la reducción del volumen del cerebro posterior y la escoliosis, que son síntomas comunes de la parálisis de la mirada horizontal.