人体正常瞳孔的直径在2-5mm，若瞳孔直径＞5mm且呈持续性，可视为瞳孔扩大，医学上称为瞳孔散大。双侧瞳孔散大的情况，可能是由疼痛、恐惧等精神高度紧张或兴奋以及交感神经兴奋引起，属于一过性现象。但如果长期出现此类症状，则需考虑与先天性异常、眼部疾病、药物中毒、颅脑疾病等因素有关。
1、先天性异常：瞳孔先天异常也会表现为双侧瞳孔散大，若无病理性异常，一般无需干预；
2、眼部疾病：如双眼的动眼神经受损，可能会出现双侧瞳孔散大的表现，还伴有光反射消失、眼肌活动障碍等症状；
3、药物中毒：如阿托品，部分患者接触阿托品或使用阿托品过量时会出现中毒症状。阿托品具有散瞳作用，应用后可出现双侧瞳孔散大的表现；
4、颅脑疾病：如中脑病变、脑血管病、脑肿瘤、颅脑外伤、中枢神经系统感染、脱髓鞘疾病等，病变累及视神经或动眼神经，或颅内压升高、脑疝、动眼神经受压时，患者就可能出现双侧瞳孔散大的症状。
除此之外，如癫痫发作、呼吸心跳骤停时，也可能会出现瞳孔散大。除此之外，人临死前，如果损伤副交感神经，也会出现双侧瞳孔散大的表现。