Kejang terjadi ketika sekelompok besar neuron menjalani berlebihan, disinkronkan depolarisasi. Depolarisasi dapat hasil dari pengeluaran berlebihan rangsangan asam amino (misalnya, glutamat) atau neurotransmitter inhibisi kekurangan (misalnya, gamma amino asam butirat [GABA]).

• Ensefalopati hipoksik-iskemik Potensi Penyebab lain adalah gangguan adenosin trifosfat (ATP) ̶ tergantung potensi membran istirahat, yang menyebabkan natrium mengalir ke neuron dan kalium mengalir keluar dari neuron. Ensefalopati hipoksia-iskemik mengganggu ATP-dependent pompa natrium-kalium dan tampaknya menyebabkan depolarisasi berlebihan. Ini merupakan penyebab penting dari kejang neonatal.  Kejang akibat ensefalopati hipoksia-iskemik dapat dilihat pada bayi panjang dan prematur. Mereka sering hadir dalam 72 jam pertama kehidupan. Kejang mungkin termasuk halus, kejang klonik, atau umum.
• Pendarahan Perdarahan intrakranial terjadi lebih sering pada dini daripada bayi cukup bulan. Membedakan bayi dengan ensefalopati hipoksia murni-iskemik dari mereka dengan perdarahan intrakranial sering sulit. Subarachnoid hemorrhage lebih sering terjadi pada bayi cukup bulan. Jenis perdarahan sering terjadi dan tidak signifikan secara klinis. Biasanya, bayi dengan perdarahan subarachnoid muncul dengan sangat baik. Germinal perdarahan matriks-intraventrikular terlihat lebih sering pada dini daripada bayi cukup bulan, terutama pada bayi yang lahir sebelum usia kehamilan 34 minggu. Kejang halus sering terlihat dengan jenis perdarahan. Perdarahan Subdural terlihat dalam hubungan dengan luka memar otak. Hal ini lebih sering terjadi pada bayi cukup bulan.
• Gangguan metabolisme Gangguan metabolisme termasuk hipoglikemia, hipokalsemia, dan hipomagnesemia. Gangguan metabolisme kurang sering, seperti kesalahan metabolisme bawaan, terlihat lebih umum pada bayi yang lebih tua dari 72 jam. Biasanya, mereka mungkin terlihat setelah bayi mulai makan.
• Infeksi intrakranial Infeksi intrakranial (yang harus disingkirkan dengan penuh semangat) yang adalah penyebab penting dari kejang neonatal termasuk meningitis, ensefalitis (termasuk herpes ensefalitis), toksoplasmosis, dan sitomegalovirus (CMV) infeksi. Bakteri patogen umum termasuk Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae.
• Sindrom malformasi
• Kejang neonatal jinak Sindrom kejang neonatal dapat ditandai dengan kejang familial atau idiopatik. Jinak kejang neonatal familial biasanya terjadi dalam 48-72 jam pertama kehidupan, kejang menghilang pada usia 2-6 bulan. Sebuah riwayat keluarga kejang adalah biasa. Pengembangan biasanya normal pada bayi ini. Kejang neonatal idiopatik biasanya terjadi  pada hari ke-5 dari kehidupan (yaitu, cocok hari kelima), dengan sebagian besar menyajikan antara hari 4 dan 6 kehidupan. Kejang sering multifokal. Cairan cerebrospinal (CSF) analisis biasanya biasa-biasa saja.