มีหลายสาเหตุของอาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหาร หนึ่งที่พบมากที่สุดคือโรคกรดไหลย้อน gastroesophageal สาเหตุอื่น ๆ ได้แก่ อาการกระตุกหลอดอาหารแบบกระจาย, หลอดอาหารแคร็กเกอร์, และหลอดอาหารเสียว หลายกรณีของอาการปวดในหลอดอาหารมีอาการคล้ายกับภาวะหัวใจล้มเหลวดังนั้นการวินิจฉัยที่ถูกต้องจากแพทย์จึงเป็นสิ่งจำเป็นในการแยกโรคหัวใจ
หนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของอาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหารคือโรคกรดไหลย้อน gastroesophageal หรือที่เรียกว่าโรคกรดไหลย้อน ปกติแล้วกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหารส่วนล่างยังคงปิดอยู่ยกเว้นเมื่อปล่อยให้อาหารผ่านเข้าไปในกระเพาะอาหารเพื่อป้องกันกรดในกระเพาะอาหารและอาหารจากการหกกลับเข้าไปในหลอดอาหาร หากกล้ามเนื้อหูรูดอ่อนแอลงจากการกินมากเกินไปไส้เลื่อนที่หายไปหรือสาเหตุอื่นกรดในกระเพาะอาหารที่เป็นอันตรายสามารถเข้าไปในหลอดอาหารทำให้เกิดอาการปวดได้
อาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหารบางครั้งเกิดจากการกระตุกของหลอดอาหาร การหดเกร็งของหลอดอาหารมีสองประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ การหดเกร็งของหลอดอาหารแบบกระจายและหลอดอาหารแคร็กเกอร์ หลอดอาหารหดตัวเมื่อมีสุขภาพดีและทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายอาหารจากลำคอไปยังกระเพาะอาหารเพื่อย่อยอาหาร บางครั้งมีความผิดปกติในระบบนี้ที่อาจทำให้เกิดอาการปวดหลอดอาหาร
อาการกระตุกหลอดอาหารแบบกระจายเกิดขึ้นเมื่อการหดตัวปกติของอาหารที่กดลงไม่ทำงานอย่างถูกต้อง ความผิดปกตินี้ส่วนใหญ่มักจะนำเสนอเป็นหลายส่วนของหลอดอาหารหดตัวในเวลาเดียวกัน เมื่อหลอดอาหารหดตัวอย่างไม่ถูกต้องอาหารอาจติดอยู่ในตำแหน่งไม่สามารถขยับเข้าไปในกระเพาะอาหารทำให้เกิดอาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหาร ไม่ทราบสาเหตุที่แท้จริงของความผิดปกตินี้ แต่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดในสตรีวัยผู้ใหญ่ผิวขาว บางทฤษฎีเกี่ยวกับสาเหตุของความผิดปกตินี้รวมถึงการไหลย้อนของกระเพาะอาหาร, เส้นประสาทหลักหรือความผิดปกติของมอเตอร์หรือการบีบอัดของหลอดเลือดในเส้นประสาทเวกัส
หลอดอาหารแคร็กเกอร์เป็นอีกสาเหตุหนึ่งของอาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหารที่คล้ายกันมากกับการหดเกร็งของหลอดอาหาร ความผิดปกตินี้เกิดขึ้นเมื่อการหดตัวของหลอดอาหารอยู่ในลำดับที่เหมาะสมในการผลักอาหารลง แต่ความเข้มของการหดตัวจะรุนแรงกว่าการหดตัวปกติมากกว่าสองเท่า สาเหตุของโรคนี้เช่นหลอดอาหารชักไม่เป็นที่รู้จัก
อาการแพ้หลอดอาหารเป็นอีกสาเหตุที่เป็นไปได้ของอาการปวดกล้ามเนื้อหูรูดของหลอดอาหาร ภาวะแพ้หลอดอาหารเกิดขึ้นเมื่อกระบวนการปกติในหลอดอาหารทำให้เกิดความรู้สึกเจ็บปวดที่ผิดปกติ มันเกิดจากความผิดปกติในตัวรับความเจ็บปวดส่งผลให้เกณฑ์ความเจ็บปวดลดลง หลอดอาหารมีเส้นประสาท chemoreceptor, เส้นประสาท mechanoreceptor และเส้นประสาท thermoreceptor ซึ่งอาจ overstimulated ทำให้เกิดอาการปวด
