La debolezza muscolare e l'aumentato rischio di anomalie del battito cardiaco nella PPT dipendono dai livelli molto bassi di potassio nel sangue. In realtà il potassio non viene perso, ma aumenta il suo passaggio all'interno delle cellule in seguito all'aumentata attività dell'enzima sodio-potassio-ATPasi. In alcune altre patologie associate a riduzione dei livelli di potassio, l'equilibrio acido-base è alterato, con possibile riscontro di alcalosi metabolica o, al contrario, di acidosi metabolica. Nella paralisi periodica tireotossica, invece, l'equilibrio acido-base è solitamente normale. L'ipokaliemia (riduzione del potassio nel sangue) porta ad iperpolarizzazione delle cellule dei muscoli scheletrici, rendendo la giunzione neuromuscolare meno sensibile agli impulsi provenienti dai nervi e portando, infine, a una minore capacità dei muscoli di contrarsi.