三叉神經痛基本可分為原發性和繼發性，後者可由腫瘤、血管畸形或動脈瘤、蛛網膜炎、多發性硬化等引起。原發性三叉神經痛的原因、病變部位及發病機制都還不十分清楚，可能是多種多樣的，因不同的病人而異，歸納起來有下列幾種：
1.神經衝動短路 在三叉神經根或行經中有異常的血管或小的腦膜瘤或狹窄的顱骨孔使三叉神經根或神經幹受壓，牽拉扭曲等，造成三叉神經節或感覺根發生脫鞘髓性改變，使軸突外露與鄰近的無髓鞘纖維發生短路，輕微的外界刺激即可通過“短路”傳入中樞，中樞的傳出衝動亦可再通過“短路”而轉為傳入衝動，因此很快疊加總和達到閾值以上而引起發作。
2.癲癇樣發作 有人認為是一種感覺性癲癇樣發作，在三叉神經脊束核羅氏膠狀質的中間神經元發生變性，喪失了對傳人的疼痛刺激的調節作用，失去了對傳人衝動的閘門作用，使傳人衝動發生變性，喪失丁對傳人的疼痛刺激的調節作用。