Hallusinaatioiden syitä on monia. Jotkut hallusinaatiot esiintyvät luonnostaan, kuten sairauksiin liittyvät. Pitkäaikainen altistuminen auringolle ilman riittävästi vettä voi aiheuttaa kuivumista, mikä on toinen luonnollinen syy aistiharhoihin. Jotkut kemiallisista syistä sisältävät lääkkeiden, laittomien huumeiden tai muiden aineiden käytön, joilla on aistiharhoja. Liian vähän nukkuminen tai hereillä pysyminen pitkään on myös yleinen hallusinaatioiden laukaisija.
Monet sairaudet voivat aiheuttaa hallusinaatioita. Aivokasvaimet voivat aiheuttaa hallusinaatioihin liittyviä vääriä käsityksiä, ja myös muut vakavat sairaudet, kuten maksa- tai munuaisten vajaatoiminta, voivat olla syyllisiä. Mielenterveysongelmat voivat myös aiheuttaa aistiharhoja. Skitsofrenia ja posttraumaattinen stressihäiriö voivat sekä aiheuttaa väärinkäsityksiä että epätavallisia reaktioita aistituloon.
Tiettyjen lääkkeiden käyttö voi myös aiheuttaa hallusinaatioita. Esimerkiksi unilääkkeet vaikuttavat aivokemiaan ja voivat aiheuttaa aistiharhoja. Merkittävien määrien typpioksidin, hammaslääkäreiden usein käyttämän anestesian, hengittäminen voi myös aiheuttaa aistiharhoja. Muunlaiset anestesiakaasut, kuten ennen leikkausta käytetyt, voivat aiheuttaa lyhyitä aistiharhoja, ennen kuin henkilö menettää tajuntansa.
Laillisten lääkkeiden lisäksi virkistyskäyttöön käytetyt laittomat huumeet voivat aiheuttaa hallusinaatioita. Toisinaan huumeiden hallusinaatio -ominaisuudet tekevät aineesta houkuttelevan virkistyskäyttäjille. LSD, joka tunnetaan myös nimellä happo, on yksi lääke, jota ihmiset käyttävät virkistyskäyttöön, koska se aiheuttaa hallusinaatioita. Ihmiset voivat myös nauttia luonnollisia aineita, kuten psilosybiiniä sisältäviä sieniä ja peyote-kaktusta, hallusinaatio-ominaisuuksiensa vuoksi. Jotkut lailliset lääkkeet, joita ei käytetä lääketieteellisiin tarkoituksiin, voivat myös aiheuttaa samanlaisia vaikutuksia, mukaan lukien salvia divinorum.
Pitkäaikainen altistuminen auringolle voi aiheuttaa nestehukkaa, mikä voi aiheuttaa aistiharhoja. Elektrolyytit ovat vedessä olevia sähköisesti varautuneita ioneja, jotka ovat välttämättömiä hermojen johtamiselle, ja veden puute vähentää elektrolyyttien määrää kehossa. Jos kehossa on alhainen elektrolyyttitaso, hermoimpulssit eivät voi kulkea kunnolla aivoihin ja aivoista, jolloin aivot tulkitsevat väärin aistitietoja.
Pitkä ajanjakso, jossa on vähän tai ei lainkaan unta, on myös yksi yleisimmistä hallusinaatioiden syistä. Aivot tarvitsevat unta toimiakseen kunnolla, ja kun tarvitsemasi lepo riittää, aivojen suorituskyky heikkenee merkittävästi. Hallusinaatiot ja harhaluulot eivät ole harvinaisia niille, jotka kärsivät univajeesta, koska aivot eivät yksinkertaisesti voi toimia normaalilla suorituskyvyllään.