周期性四肢運動障礙的發病原因目前尚不清楚，可能是大腦中樞神經係統發生了病變或者自主神經功能障礙所致，與不寧腿綜合征具有共同的病理生理學基礎。不寧腿綜合征有人推測認為與足部的血液循環障礙引起組織代謝產物的蓄積有關。還有人認為本綜合征多見於貧血、糖尿病、酒精中毒以及維生素缺乏症等，所以認為是代謝障礙。
周期性四肢運動障礙可能會並發睡眠呼吸暫停綜合症。睡眠呼吸暫停綜合症是指每晚7小時睡眠過程中呼吸暫停反複發作30次以上或者睡眠呼吸暫停低通氣指數（AHI）≥5次/小時並伴有嗜睡等臨床症狀。
周期性四肢運動障礙特征是在睡眠過程中出現周期性反複發作性高度刻板的肢體運動。上述活動常見於下肢，以脛前肌的發作性收縮為主。表現為大腳趾節律性伸展，距小腿關節背屈，偶爾出現膝關節和髖關節的部分性屈曲。患者通常主訴入睡困難、夜醒次數多、白天有過度睡意。
在老年群中周期性肢體運動障礙的發病率高達20％～60％，常見的是小腿脛前肌發生收縮，大腳趾有節律地伸展，偶爾出現膝關節和髖關節的彎曲。這些動作每20～40秒可出現一次，每次持續0.5～5秒不等，至少連續動3次。嚴重的運動障礙發作常導致患者驚醒。
周期性四肢運動障礙的發病原因目前尚不清楚，在預防周期性四肢運動障礙上，注意避免咖啡因或茶鹼等刺激性的食物平時多運動，加強鍛煉，提高身體素質
周期性四肢運動障礙通常會記錄腦電圖。由於睡眠研究的進步，使得醫療人員對睡眠障礙的病理和病因的了解有長足的發展。腦波的紀錄和其它身體部位的電氣生理紀錄，都可以協助醫師了解病人的睡眠生理動態，以補充臨床評估的不足。多項睡眠電圖，它除了紀錄病人夜間睡眠的腦波變化之外，還包括心搏、呼吸、血氣濃度、肢體活動等紀錄的同步進行，有時還包括消化道的蠕動和食道的酸堿度，或是夜間勃起的性功能測等。不過，究竟需要包含幾項檢查，還必須視其臨床診斷而定。
周期性四肢運動障礙患者的飲食宜清淡為主，多吃蔬菜水果，新鮮的蔬菜和水果含有大量人體所需的營養成分。多吃提高免疫力的食物，忌吃生冷、辛辣刺激以及含咖啡因和茶堿的食物。
周期性腿動症和不寧腿症候群的治療可分為藥物治療和非藥物治療兩類。藥物治療包括了鎮靜劑、多巴胺類的藥物、抗癲癇藥、類鴉片的藥物、交感神經刺激劑等。非藥物的治療包括了睡眠習慣的調整、避免咖啡因或茶鹼等刺激性的食物、認知行為治療、電刺激、泡熱水、按摩、注射血管硬化劑等。