當大腦缺氧的時候，會造成腦血管無法正常的收縮以及舒張，從而導(dǎo)致腦供血不足，這種情況便會引起抽搐。另外，大腦缺氧的時候會造成腦細胞代謝紊亂，以及離子通道出現(xiàn)異常等現(xiàn)象，也會造成抽搐。

腦組織細胞在缺氧的狀態(tài)下，腦血管自動調(diào)節(jié)機能喪失，不能有效的正常收縮和舒張，導(dǎo)致腦血流量減少。還可以影響微循環(huán)，導(dǎo)致微血管管腔狹窄，微循環(huán)灌注受限，由于腦細胞代謝紊亂，血腦屏障遭到破壞，可以出現(xiàn)細胞內(nèi)或者血管源性腦水腫，病變常常位于血管遠端的皮層支，導(dǎo)致大腦皮層神經(jīng)元細胞功能障礙。細胞在缺血缺氧狀態(tài)下，能量會大量的耗竭，會影響細胞內(nèi)外膜的穩(wěn)定性，細胞膜離子通道出現(xiàn)病變，其中鈉離子、鉀離子、鈣離子通道與癲癇相關(guān)性的研究較為明確。因此在細胞內(nèi)外離子濃度改變的同時，誘發(fā)神經(jīng)元的異常興奮，出現(xiàn)癲癇發(fā)作。