癲癇的發病機理非常複雜。中樞神經系統興奮與抑制間的不平衡導致癲癇發作，其主要與離子通道神經遞質及神經膠質細胞的改變有關。具體癲癇發病機理介紹如下。
1.離子通道功能異常
離子通道是體內可興奮性組織興奮性調節的基礎，其編碼基因突變可影響離子通道功能，從而導致某些遺傳性疾病的發生。目前認爲很多人類特發性癲癇是離子通道病，即有缺陷的基因編碼有缺陷的離子通道蛋白而發病，其中鈉離子、鉀離子、鈣離子通道與癲癇相關性的研究較爲明確。
2.神經遞質異常
癲癇性放電與神經遞質關係極爲密切，正常情況下興奮性與抑制性神經遞質保持平衡狀態，神經元膜穩定。當興奮性神經遞質過多或抑制性遞質過少，都能使興奮與抑制間失衡，使膜不穩定併產生癲癇性放電。
3.神經膠質細胞異常
神經元微環境的電解質平衡是維持神經元正常興奮性的基礎。神經膠質細胞對維持神經元的生存環境起着重要的作用。當星形膠質細胞對穀氨酸或γ氨基丁酸的攝取能力發生改變時可導致癲癇發作。
