Denge çeşitli hastalıklardan özellikle de labirentit (kulak labirentinin inflamasyonu) ve Meniere hastalığı (labirentteki sıvılarda basınç artışı), vestibüler nörit (denge siniri iltihabı), kulak kristalleri kayması gibi iç kulak hastalıklarından etkilenir. Daha az sıklıkta, otit media (orta kulak iltihabı) dengeyi bozabilir. Denge bozukluğuna yol açan hastalıklar bazen sadece şiddetli baş dönmesi veya şiddetli denge kaybı şeklinde kendini gösterir.
Dengesizlik beyin veya beyine giden denge ile ilgili sinirlerin hasarlanması veya bu sinirlerin beyine yanlış uyarılar iletmesi sonucunda olur. Beyinde denge ile ilgili ana merkez beyin sapındaki ve beyincikteki denge hücrelerinden oluşmaktadır. Bu merkezlere omurilikten ve iç kulaktaki denge merkezlerinden sinirler gelmektedir. Beyin dışındaki en önemli merkez iç kulaktaki yarım daire kanallarıdır. Bu kanallar başın hızlı dönme hareketlerini ve başın üç boyutlu uzayda ne pozisyonda durduğunu anlayabilecek şekilde dizayn edilmiştir. Buradaki sinir hücrelerinin uzantıları denge sinirini oluşturarak beyin sapı aracılığı ile beyine girer ve denge ile ilgili gerekli bilgileri aktarır. Beden dengesini beyine anlatan ise eklemlerde ve tendonlarda yer alan hücrelerin oluşturduğu sinirlerdir. Bu sinirler omuriliğin arkasında yer alan ve arka kordon isimdeki kolonda yol alarak yine beyin sapından ilgili merkezlere bedenin üç boyutlu uzayda hangi pozisyonda durduğunu beyine anlatır. Bu duyuya derin duyu ismi verilmektedir. Sayılan anatomik yapıların herhangi birinin hastalığında kişi dengesizlik hisseder.
Dolaşım bozuklukları, B12 vitamini eksikliğine bağlı sinir dejenerasyonu veya nadiren tabes dorsalis (sifilisin bir komplikasyonu) sonucunda denge bozukluğu oluşabilir. Beyinde serebellumu etkileyen bir tümör veya inme, kollarda ve bacaklarda sarsaklığın yanı sıra bozulmuş kas koordinasyonunun diğer özelliklerine de neden olabilir.
Özellikle yatan veya oturan kişinin aniden ayağa kalkması ile oluşan sendeleme, göz kararması, baş dönmesi ve hatta bayılma kimi zaman tansiyon ve şeker dengesizliklerine, kimi zaman da boyun damarlarının daralmasına işaret edebilir.