Nel cervello, l'acido domoico danneggia soprattutto l'ippocampo il nucleo dell'amigdala. Danneggia i neuroni attivando recettori AMPA e recettori kainati, causando un afflusso di calcio. Nonostante lo scorrere del calcio nelle cellule sia un evento normale, il suo aumento incontrollato le può far degenerare.