תופעת החוויה החוץ-גופית יכולה להתרחש באופן ספונטני, ולעתים משייכים אותה ל
טראומה נפשית שהאדם עבר, שימוש בסמים פסיכדליים או מעבר למצב דמוי חלום. חלק מן החווים טוענים כי הם אלה אשר הוציאו עצמם מחוץ לגופם בעזרת כוח רצונם, ואילו אחרים טוענים כי מצאו עצמם "נמשכים" מחוץ לגופם (לרב בהקשר לחווית שיתוק). במקרים מסוימים תחושת ה"מחוץ לגוף" הובנה לאחר ההתרחשות, והחווים ראו את גופם כמעט על דרך המקרה. עם התקדמות המחקר פותחו טכניקות רבות אשר מטרתן הגעה לחוויה חוץ-גופית באופן מכוון, לדוגמה: שימוש בדמיון מודרך תוך כדי מדיטציה. מחקרים משנת 2007 הראו כי חוויות הדומות במובנים מסוימים לחוויה חוץ-גופית ניתנות להשגה על ידי גירוי המוח. בשנת 2014 חוקרים תיעדו לראשונה פעילות מוחית בעת חוויה חוץ-גופית, באישה אשר יכולה ליזום את התופעה.