La causa exacta de la ailurofobia no está clara; puede deberse a la experiencia de un ataque previo por parte de un gato o a haber presenciado el ataque de otra persona, pero también pueden influir factores genéticos y ambientales. Las fobias específicas, especialmente las fobias a los animales, suelen desarrollarse en la infancia.
Un ailurofóbico puede experimentar pánico y miedo al pensar en los gatos, incluso al imaginar la posibilidad de encontrarse con un gato, al entrar en contacto físico con un gato sin darse cuenta o al ver representaciones de gatos en los medios de comunicación. Pueden experimentar ansiedad y miedo extremos al oír maullidos, siseos o sonidos similares emitidos por los gatos.
Los gatos grandes, como los leones o los tigres, también pueden desencadenar los estímulos asociados a la fobia. Esta fobia, en relación con los grandes felinos, puede tener un origen biológico (o incluso evolutivo). Hay pruebas de que los Australopithecus (ancestros del género Homo) eran presas de Dinofelis, un felino de la extinta subfamilia Machairodontinae. Su tamaño estaba entre el de un leopardo moderno y el de un león, y la mayoría tenía el tamaño de un jaguar (70 cm de altura y hasta 120 kg). Sin embargo, el análisis de las proporciones de isótopos de carbono en los especímenes de Swartkrans indica que los Dinofelis cazaban preferentemente animales de pastoreo. Los principales depredadores de los homínidos en el entorno de aquella época eran, con toda probabilidad, los leopardos y su compañero machairodóntico Megantereon, cuyas proporciones de isótopos de carbono mostraban más indicios de depredar homínidos.