Uważa się, że zespół może powodować śródtętniczy zator lekowy, a za martwicę mięśni może odpowiadać skurcz naczyń krwionośnych, zapalenie tętniczek oraz zmiany zakrzepowo-zatorowe małych tętnic.
Leki powodujące wystąpienie zespołu Nicolaua: antybiotyki (gentamycyna, penicyliny, streptomycyna, sulfapirydyna, tetracyklina) bizmut buprenorfina interferon α kwas hialuronowy kortykosteroidy (deksametazon, kortywazol, parametazon, triamcynolon) leki przeciwpadaczkowe i przeciwpsychotyczne (fenobarbital, chloropromazyna) leki przeciwhistaminowe (difenhydramina, hydroksyzyna) niesteroidowe leki przeciwzapalne (diklofenak, ketoprofen, piroksykam, ibuprofen, fenylobutazon) octan glatirameru penicyliny petydyna szczepionka przeciwko błonicy, krztuścowi oraz tężcowi środki znieczulające miejscowo (lidokaina) witamina K witaminy B
Epidemiologia Po domięśniowym podaniu leków powikłania jatrogenne występują u 0,4–19,3% pacjentów.
Czynnikami ryzyka wystąpienia zespołu Nicolaua są: wielokrotne podawanie leku w jedną okolicę duża objętość podawanego leku szybkie podawanie leku podawanie leku ze zbyt dużym ciśnieniem wielkość kryształów podawanego leku