正常情況下，ACh和其受體結合後，引起運動終板產生足夠的電位，使肌肉產生動作電位，肌纖維收縮。在肌無力的接頭處，由於ACh受體數目明顯減少以及抗ACh受體的抗體的競爭性活動，終板產生的電位不足以使肌纖維產生動作電位，產生收縮。大量終板的傳遞減少會導致整塊肌肉的收縮力減弱。這種變化首先累及眼肌和腦神經支配的肌肉。另外由於持續的肌肉收縮，導致ACh的釋放降低，引起肌肉的病態疲勞。
神經肌肉接頭處的免疫學機制是比較公認的重症肌無力發病機制，在該方面的研究已有長足進展。Patrick和Lindstrom偶然發現用電鰻的ACh受體蛋白免疫兔可導致肌無力發生，Lennon等意識到這與重症肌無力相似。隨後Fambrough和同事發現重症肌無力的基本改變是神經一肌肉接頭處突觸後膜ACh受體數目明顯減少。根據這些結果人們建立了實驗性重症肌無力模型，其臨床、藥理學及電生理特徵均與重症肌無力患者一致，即終板申位（MEPPs）降低，低頻的神經肌肉刺激反應降低，肌無力與標記抗體與受體的結合率呈現相關性。用人的ACh受體蛋白免疫正常動物可引起肌無力，用抗膽鹼脂酶抑制劑可使肌力恢復。這些依據足以證明重症肌無力是一種自身免疫性疾病。