一、發病原因
中毒性腦病不是一個孤立的疾病，一般是在幼兒受急性細菌性感染以後出現大腦受到損害的症狀。在小兒時期，很多傳染病都可能伴有與腦炎相似的症狀，其中以肺炎、痢疾、膿毒敗血症較為多見。其他如猩紅熱、白喉、百日咳、傷寒、霍亂、腎盂腎炎、流感、肝炎(暴發性)、瘧疾等亦可伴有顯著腦症狀。此外，一些藥物和毒物如鉛、砷、一氧化碳、汞、錳、苯、酒精以及黴變甘蔗等也能引起類似症狀。但是要注意，腦病跟腦炎的區別在與：腦炎是致病微生物直接通過血腦屏障，造成對腦細胞的侵害；而前者是因感染後病菌產生的毒素進入腦內，損害腦細胞所致，故稱為中毒性腦病。
二、發病機製
其發病機製主要是由於不同髒器組織感染了不同的病原體引起的各種疾病，所產生的不同毒素對中樞神經係統的作用，而不是病原體直接侵入。病理變化主要是腦實質有充血和水腫。毒血症、代謝紊亂和缺氧引起腦水腫為主要發病機理。腦的病理改變表現為彌漫性腦水腫，點狀出血，毛細血管擴張，大腦皮質神經細胞變性，染色體溶解，細胞固縮；軟腦膜充血，水腫，靜脈瘀血或血栓形成。如肺部疾病影響肺功能，使氧濃度減低和(或)二氧化碳蓄積，單純低氧血症比二氧化碳蓄積更重，可導致顱壓升高，伴有腦循環及腦代謝障礙;嚴重影響肝功能的疾病所產生的氨、短鏈脂肪酸、硫醇、單胺、去甲基腎上腺素及神經介質、胺等物質在血與腦內濃度變動很大時對中樞神經係統有明顯影響，其中主要是氨基酸代謝異常起主導作用引起腦病;腎髒疾病引起腦病主要是有機酸蓄積，阻滯脈絡叢與神經膠質細胞的運載體係，妨礙清除神經傳遞介質的代謝產物，並由於腦組織的膜通透性亢進，就使毒素大量湧入腦內，從而導致大腦皮質功能障礙。還有病原體所產生毒素對中樞神經係統的反應，引起腦血管微循環障礙等。以上原因均可導致腦缺血和缺氧。
