癫痫通常是由大脑中的异常放电引起的，大脑产生癫痫发作的可能机制包括：
兴奋性突触抑制增强
当异常的高频重复放电在与轴突直接相连的神经元中产生较大的兴奋性突触后电位时，癫痫放电就会发生连续传播。 异常分泌物局限于某一区域，表现为部分性癫痫发作，当异常分泌物不仅延伸到同侧半球，甚至延伸到对侧半球时，引起继发性全身性癫痫发作。
大脑中的抑制机制
神经系统具有复杂的兴奋性和抑制性反馈机制来维持神经细胞膜的稳定性，而癫痫是兴奋过程的增强和抑制过程的减弱。
内源性神经元爆发放电
内源性神经元爆发放电通常以电压依赖性钙电流增加为特征，一些局部性癫痫发作似乎主要是抑制性神经元的丧失，而原发性全身性失神发作可能是由于丘脑神经元中电压依赖性钙电流增加所致的弥漫性同步棘波-慢波活动。
癫痫发作期间异常放电对大脑有什么影响？不同的癫痫发作类型对大脑有不同的影响：
广义大马攻击：据相关统计，约40%-45%的全身性不良发作患者在数学、语音、识字和阅读方面存在智力障碍。 主要原因是患者注意力不集中，视觉空间定向和连续工作能力差。
婴儿痉挛症：婴儿痉挛症作为婴儿期和幼儿期特有的一种癫痫，不仅死亡率高达13%，而且由于其早发年龄和特殊形式的抽搐，智力残疾的比例超过90%。 研究表明，发病年龄越早，造成的危害越严重。 常见的损伤包括言语障碍、部分失明、斜视和四肢瘫痪。
颞叶癫痫发作：先前的研究发现，颞叶癫痫发作**患者的即时记忆和延迟记忆均在不同程度上受损。 当患者有左颞叶病变时，语言项目的记忆障碍加重;当病变位于右颞叶时，患者立即回忆非语言项目的能力较差。 然而，最近的几项研究得出结论，颞叶病变的位置对于语言或非语言项目的记忆没有显着差异。 最终的结论仍在争论中，但可以肯定的是，颞叶癫痫发作对患者的认知功能有影响。
失神发作：失神发作作为癫痫全身性发作的一种，相对容易控制，预后良好。 然而，这并不意味着对大脑功能的影响会特别小。 研究发现，患者在广泛性不良发作时学习习数学和拼音有困难，复读人数是正常儿童的3倍以上，会多次留级，尤其是7岁之前开始复读的孩子。 