癲癇的發病機制非常複雜，中樞神經系統興奮與抑制間的不平衡導致癲癇發作，主要與離子通道神經遞質及神經膠質細胞的改變有關。
離子通道神經遞質功能異常
離子通道是體內可興奮性組織興奮性調節的基礎，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，鈉離子、鉀離子、鈣離子通道與癲癇相關性的研究較爲明確。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。興奮性神經遞質過多或抑制性遞質過少，能使興奮與抑制間失衡，使膜不穩定併產生癲癇性放電。
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。
Tips：遺傳因素是導致癲癇尤其是特發性癲癇的重要原因，分子遺傳學研究發現，部分遺傳性癲癇的分子機制爲離子通道或相關分子的結構或功能改變。
