L'opistotono è riscontrabile in alcuni casi di grave paralisi cerebrale e di lesioni cerebrali post traumatiche o come risultato di spasmi muscolari gravi associati al tetano. Può essere prodotto sperimentalmente con l'asportazione del mesencefalo (tra il collicolo superiore e il collicolo inferiore), la qual cosa si traduce nel recidere tutte le fibre corticoreticolari. L'iperestensione si verifica a causa degli stimoli facilitatori provenienti dal tratto anteriore reticolospinale causati dalla inattivazione delle fibre inibitorie corticoreticolari, che normalmente agiscono sulla formazione reticolare del ponte. È stato dimostrato che l'opistotono si verifica naturalmente solo in alcuni uccelli e mammiferi placentati.