腦電波異常放電主可以是由先天性的原因造成，比如大腦發育異常或者基因突變，造成離子通道功能障礙，使細胞膜內外穩定性下降而出現異常放電。還有繼發性的外傷性、腫瘤性、炎癥性因素，都會造成神經元細胞破壞，神經細胞膜不穩定，出現異常放電現象。細胞膜內外存在鈉鉀ATP酶來維持細胞膜的內負外正，細胞膜外的離子主要有鈣離子、鈉離子，細胞膜內主要有氯離子、鉀離子，主要是維持內負外正的神經細胞膜靜息電位。如果神經細胞膜受到損傷，細胞膜穩定性下降，鈉離子 、鉀離子、鈣離子由細胞外往細胞內轉移，導致靜息電位失衡而產生興奮性動作電位，而興奮性動作電位是產生異常放電的基礎。