L'eccesso di catecolamine o l'attivazione simpatica possono provocare la TSI, in quanto l'attivazione "fasica" parasimpatica, viene superata dall'attivazione "tonica" simpatica, come sosteneva Kimura già nel 1985. In realtà, vi sono altre ipotesi che considerando un problema intrinseco del nodo del seno o una disautonomia, potrebbero giustificare l'automantenersi della tachicardia (Low, 1998).