صرع
صرع تنها یک بیماری نیست بلکه یک نشانه بیماری است که می‌تواند بر اثر اختلالات متعددی به وجود آید. تشنج‌ها خود به خود و بدون علت خاصی مانند بیماری شدید اتفاق می‌افتند. علت اصلی رخ دادن صرع می‌تواند عوامل ژنتیکی یا مشکلات ساختاری یا متابولیک باشد، این در حالی است که در ۶۰٪ موارد، علت آن نامشخص است. شرایط بیماری ژنتیکی، بیماری مادرزادی و اختلال رشد در افراد جوان شایع است، این در حالی است که تومور مغزی و سکته مغزی در افراد مسن رایج است. تشنج‌ها همچنین می‌توانند بر اثر مشکلات بهداشتی دیگر رخ دهند؛ اگر آن‌ها به علت خاصی مانند سکته، صدمه به سر، خوردن مواد سمی یا مشکلات متابولیک رخ دهند، به جای صرع به آن‌ها تشنج علامتی حاد گفته می‌شود و در دسته‌بندی بالاتر اختلالات مرتبط با تشنج قرار می‌گیرند. اکثر عوامل تشنج علامتی حاد باعث به وجود آمدن تشنج‌های بعدی می‌شوند که به آن‌ها صرع ثانویه گفته می‌شود.
صرع‌زایی
تحریک پذیری بیش از حد، یکی از شاخصه‌های ساختاری صرع زایی است که در آن احتمال فعال شدن شبکه‌های نورونی افزایش می‌یابد، این امر ممکن است به دلیل از بین رفتن نورونهای مهاری، از قبیل اینترنوروهای گاباارژیک، که به‌طور طبیعی تحریک پذیری سایر نورونها را تنظیم می‌کردند باشد. مدارهای نورونی که صرعی هستند با شاخصه‌هایی همچمن تحریک پذیری بیش از حد و فقدان تعادل بین نورونهای گلوتاماترژیک (عده‌ای که معمولاً باعث افزایش تحریک پذیری می‌شوند) و گاباارژیک (عده‌ای که باعث کاهش آن می‌شوند) شناخته می‌شوند. علاوه بر این، ممکن است سطوح GABA و حساسیت رسپتورهای GABAA به نوروترانسمیتر کاهش یابد که باعث کاهش مهار می‌شود.