病毒性腦炎的急性期、恢復期及后遺癥期都可以出現癲癇發作。分別成為急性癥狀性發作,病毒性腦炎后繼發性癲癇,病毒性腦炎的急性期,皮質靜脈和動脈血栓形成腦水腫。病原體的毒素和代謝產物的積累均能通過相關機制影響神經細胞膜的穩定性,而成為致癲癇的原因。
腦細胞的壞死,炎癥細胞的浸潤等病理變化能影響神經細胞的通透性,和正常功能產生異常放電,從而引起癲癇發作。在感染急性期過后,病變部位留下永久的癲癇灶,癲癇灶可見神經元壞死缺失結構紊亂,血供障礙,生化代謝障礙,細胞膜質子泵失調,鉀外流,鈣內流等表現,失去去極化導致異常放電引起繼發性癲癇。