驚厥可僅由于中樞神經系統的異常放電引起但這種異常放電可由許多原發性顱內病變(腦膜炎，腦血管意外，腦炎顱內出血，腫瘤)引起，或繼發于全身性或代謝性(如缺血缺氧低血糖，低血鈣，低血鈉)疾病感染可引起驚厥腦膜炎常有驚厥，敗血癥也可發生，但一般不出現此征革蘭氏陰性菌常引起新生兒顱內和全身性感染，巨細胞病毒，單純皰疹病毒風疹病毒，梅毒螺旋體和弓形蟲造成的中樞神經系統感染常引起驚厥。
缺血缺氧引起的驚厥常發生在分娩前分娩時和分娩后，并常在伴有呼吸窘迫綜合征的早產兒中發生。
低血糖在糖尿病母親的新生兒小于胎齡兒和有缺血缺氧及其他應激的新生兒中常見。足月兒血糖40mg/dl(2.2mmol/L)，低出生體重兒30mg/dl(1.7mmol/L)為低血糖；并不是這種血糖水平的新生兒都有癥狀長期或反復發作低血糖可造成中樞神經系統的永久性損害。
低血鈣定義為血清鈣水平7.5mg/dl(1.87mmol/L)常伴血清磷3mg/dl(0.95mmol/L)，和低血糖一樣，可以無癥狀低血鈣常和早產及難產有關。低血鎂不常見但當血清鎂1.4mEq/L時能引起驚厥。低血鎂常與低血鈣有關，低血鈣嬰兒用足量鈣劑治療后驚厥仍持續存在時應考慮低血鎂。
高鈉血癥或低鈉血癥可引起驚厥口服和靜脈輸注氯化鈉負荷過量可造成高鈉血癥，過多的經口或靜脈輸注水分，或糞便或尿液中失鈉后可引起低鈉血癥。
先天性代謝性疾病如氨基酸或有機酸尿癥可出現新生兒驚厥，維生素B6缺乏或維生素B6依賴是引起驚厥的罕見病因，但易于治療。
其他原因引起的更難診斷和治療的驚厥包括腦室內出血后遺癥，產傷，撤藥綜合征和中樞神經系統畸形母親濫用藥物(如可卡因，海洛因和地西泮)是越來越多的常見原因，嬰兒生后因發生急性撤藥綜合征而驚厥。