Nell'apnea centrale del sonno, i meccanismi di controllo neurologici che stabiliscono il ritmo del respiro funzionano male ed omettono di inviare il segnale ai centri inspiratori, facendo sì che l'individuo salti uno o più atti respiratori. O comunque questi segnali non sono sufficientemente forti in particolari condizioni per muovere l'atto respiratorio (a differenza delle apnee ostruttive, in cui vi è una contrazione per cercare di respirare, qui il corpo non ci prova neanche).