Dal punto di vista fisiologico, la paralisi, che interessa tutti i muscoli del corpo, è causata dall'aumento dell'attività gabaergica nella formazione reticolare pontina, che inibisce le cellule dei nuclei della colonna dorsale riducendo la risposta a stimoli sensoriali somatici, inibendo così i motoneuroni inferiori (colinergici) impedendoci di attuare i movimenti che compiamo in sogno e, nonostante la persona in cui il disturbo si manifesta sia del tutto cosciente, riesce a compiere pochissimi movimenti, in certi casi solo il movimento degli occhi, della lingua o alcuni lievissimi movimenti degli arti; comunque durante le paralisi a volte si verificano problemi respiratori.