I potenziali d'azione del sistema nervoso centrale provocano end-plate potenziali a livello della giunzione neuromuscolare che provoca l'ingresso di ioni sodio e depolarizzazione della cellula muscolare. Questa depolarizzazione si propaga per i tubuli T dove si attiva l'ingresso di ioni calcio dal reticolo sarcoplasmatico attraverso il recettore della rianodina RyR1. Questi eventi causano la contrazione del muscolo. La depolarizzazione induce successivamente l'apertura di canali del potassio, questa corrente in uscita permette la ripolarizzazione della cellula, nella quale il calcio viene portato nuovamente nel reticolo da una pompa del calcio ATP-dipendente. Mutazioni che alterano la struttura e la funzione normale di questi canali quindi interrompono la regolazione della contrazione muscolare, portando ad episodi di grave debolezza muscolare o paralisi. Le mutazioni sono state identificate in residui di arginina che compongono il sensore di tensione di Nav1.4. Questo sensore di tensione comprende l'alfa elica S4 di ciascuno dei quattro domini transmembrana (I-IV) della proteina, e contiene residui basici che permettono solo l'ingresso degli ioni di sodio positivi a tensioni membrana appropriati bloccando o aprendo il canale pori. In Cav1.1, le mutazioni sono stati trovati anche in domini II e IV. Queste mutazioni portano quindi a una perdita di funzione, per cui i canali non possono aprirsi normalmente. In pazienti con mutazioni in SCN4A o CACNA1S, pertanto, il canale ha una ridotta eccitabilità e segnali dal sistema nervoso centrale non sono in grado di depolarizzare il muscolo. Come risultato, il muscolo non può contrarsi efficientemente (paralisi). La condizione è ipocalemica perché una bassa concentrazione extracellulare di ioni potassio farà sì che il muscolo si ripolarizzi al potenziale di riposo più rapidamente, così anche se la conduttanza di calcio si verifica non può essere sostenuta. E diventa più difficile raggiungere la soglia di calcio in cui il muscolo può contrarsi, e anche se questo è raggiunto il muscolo è più probabile che rilassarsi. Per questo motivo, la gravità potrebbe essere ridotta se la concentrazione di ioni potassio fosse mantenuta elevata. Questa condizione è ereditata con modalità autosomica dominante (ma con un'alta percentuale di casi sporadici, legati a mutazioni contratte nel corso della vita), il che significa che una copia del gene alterato in ogni cella è sufficiente a causare la malattia.