三叉神经痛可能是各种原因的三叉神经局部脱髓鞘产生的异位冲动叠加，从而造成三叉神经痛发作。其病因至今尚未完全明确，最具代表性的有“周围学说”和“中枢学说”。
三叉神经血管学说研究证明，当三叉神经节及其纤维受到刺激后，P物质、降钙素基因相关肽和其它神经肽释放增加。这些活性物质破坏了邻近的血管壁，可引起血管扩张而出现搏动性头痛，还可以使血管通透性增加，血浆蛋白渗出，而产生无菌性炎症，并刺激痛觉纤维产生了恶性循环引起剧痛。
三叉神经痛的具体原因有
1、三叉神经周围性损害
这是三叉神经半月节、三叉神经根、或三个分支的病变，是由于多种原因引起的压迫所致。刺激症状主要表现为三叉神经痛;破坏性症状主要表现为三叉神经分布区域感觉减弱或消失，咀嚼肌麻痹，张口时下颌向患侧偏斜。多见于三叉神经带状疱疹。
当三叉神经的半月节和三叉神经根受损时，出现了三叉神经分布区的感觉障碍，角膜反射减弱或消失，咀嚼肌瘫痪;当三叉神经的三个分支受损时就会出现相应分布区的痛、温、触觉减弱或消失。如眼神经病变可有角膜反射减弱或消失;下颌神经损伤可合并同侧咀嚼肌无力或瘫痪，张口时下颌向患侧外斜。
2、三叉神经中枢性损害
三叉神经痛为一种感觉性癫痫样发作，异常放电部位可能是三叉神经脊束核或脑干。症状表现有：
(1)分离性感觉障碍
即痛温觉缺失而触觉和深感觉存在。
(2)洋葱样分布
可出现口鼻周围痛温觉障碍，及面部周边及耳廓区域痛温觉障碍，即产生了“洋葱皮样”分布的感觉障碍。
(3)面肌运动障碍
这是一侧三叉神经运动核损害，产生同侧咀嚼肌无力或瘫痪及肌萎缩，张口时下颌想患侧外斜。常见于脑干肿瘤。
三叉神经痛还有许多诱因，如疲劳、睡眠过少、紧张、情绪不稳定、寒冷环境、以及某些食物和药物诱发。如含胺酪的奶酪、含亚硝酸盐的肉类和腌制品、含谷氨酸钠的食品添加剂。药物有口服避孕药及血管扩张剂等。