之所以肝病病人会出现脑病，可能原因是体内氨的增多。正常人体肠道会产生很多氨，在肠道内环境偏酸时，氢离子比较多，很多氨可以再多得到一个氢离子变成铵离子，容易排出，所以游离的氨比较少。当肠道内偏碱时，氨得不到足够的氢离子，就以游离氨的形式随着肠道的血液回流入体内。这对肝功能正常的人来说也不用担心，因为肠道的血液在回到心脏之前，先要通过门静脉到肝脏走一遭。除了把肠道收集的营养原料交付肝脏加工，另一个重要的工作是把跟随来的游离氨和其它毒素药物等送到肝细胞里。而肝细胞是人体内的加工大师，绝大多数情况下，可以把这些可能有害的垃圾加工成无害的东西。这个无害是相对于大脑而言，至少加工之后，游离氨就会转变为尿素，其毒性则大幅度下降。游离氨进入大脑之后可以直接影响大脑细胞的能量代谢，调低大脑的兴奋性，很多肝病的病人，会感觉比心脏病和肺病还要乏力，肝性脑病经常是从轻到重逐渐发展的，一开始可能只是智力和注意力的下降，之后会出现性格的改变，比如本来温文尔雅者开始表现粗暴，到最后甚至会昏睡不醒。最初期往往不会引起病人和家属的注意，至于那些已经有明显行为异常的患者，通常可能会被家人当成精神病。有些人的肝病甚至是在出现肝性脑病之后才被诊断出来。
另一个可能的原因是体内支链氨基酸和芳香族氨基酸比例失衡。常人体内的支链氨基酸和芳香族氨基酸的比例是一定的，这种正常的比例维持着大脑正常的兴奋和抑制，使人保持睡眠与觉醒。在肝病病人身体里，肠道细菌分解芳香族氨基酸所生成的代谢产物不能被肝脏降解，会直接进入大脑，这些代谢产物被称为假性神经递质，它们能和大脑中能够引起兴奋的受体结合在一起，不能启动神经细胞兴奋，没有相应的生理功能，出现意识障碍与昏迷。而肝病病人受体是跟假性神经递质结合，因此会导致人体兴奋和抑制受限，出现嗜睡、意识障碍等症状。
