СВПВ возникает в результате препятствия току крови или при тромбозе сосуда, или при сдавлении опухолью снаружи. Часто оба процесса встречаются вместе. В верхнюю полую вену кровь поступает от головы, шеи, верхних конечностей и верхней половины грудной клетки. Верхняя полая вена проходит через узкое пространство среднего средостения в окружении лифузлов, трахеи аорты, правого главного бронха, лёгочной артерии и грудины. Аномальное увеличение любого из них может сдавить вену и вызвать синдром верхней полой вены.