Il meccanismo patogenetico si sviluppa a causa di una diminuzione dell'anidride carbonica (CO2) disciolta nel sangue, il che comporta un aumento del pH ematico. Avendo la CO2 attività vasodilatatrice sul circolo cerebrale, una sua riduzione (ipocapnia) dovuta a iperventilazione causa una costrizione del circolo cerebrale, il che determina la sintomatologia neurologica: confusione, capogiri, vertigini, nausea, fino al coma. 