大脑异常放电通常由多种因素引起。比如脑部疾病是常见原因之一，像脑血管病，约有10%的脑血管病患者在病程中会出现癫痫发作，也就是大脑异常放电导致的抽搐等症状；还有脑肿瘤，肿瘤的生长会压迫周围脑组织，影响神经正常功能，从而引发大脑异常放电。
脑部疾病相关因素
脑血管病： 除了上述提到的约10%的概率外，脑梗死、脑出血等不同类型的脑血管病都可能导致大脑异常放电。例如脑梗死发生后，局部脑组织缺血缺氧，神经细胞功能紊乱，容易引发异常放电。脑肿瘤： 无论是良性还是恶性脑肿瘤，随着肿瘤体积增大，对周围脑组织的压迫和破坏持续存在，会打破大脑原有的电生理平衡，进而导致大脑异常放电。
全身性因素影响
代谢紊乱： 低血糖就是常见的代谢紊乱情况之一，当血糖浓度低于2.8mmol/L时，大脑能量供应不足，神经细胞的电活动就会出现异常，可能引发大脑异常放电。还有电解质紊乱，像低血钙时，神经肌肉兴奋性增高，也可能影响大脑的电活动，导致异常放电。中毒因素： 药物中毒可能引起大脑异常放电，比如使用过量的中枢神经系统兴奋药物，会干扰大脑正常的电信号传递。另外，一氧化碳中毒也会影响大脑的氧供应和神经功能，导致大脑异常放电，严重时可危及生命。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 某些癫痫类型具有明显的遗传易感性，比如青少年肌阵挛癫痫，约20% - 35%的患者有阳性家族史。遗传物质的异常可能使大脑神经元的电生理特性发生改变，增加大脑异常放电的概率。特定基因变异： 研究发现，一些特定基因的变异与大脑异常放电相关，例如编码离子通道的基因发生突变时，会影响离子在神经元细胞膜内外的正常流动，从而干扰大脑的电活动，引发异常放电。