惊厥可仅由于中枢神经系统的异常放电引起但这种异常放电可由许多原发性颅内病变(脑膜炎，脑血管意外，脑炎颅内出血，肿瘤)引起，或继发于全身性或代谢性(如缺血缺氧低血糖，低血钙，低血钠)疾病
感染可引起惊厥脑膜炎常有惊厥，败血症也可发生，但一般不出现此征革兰氏阴性菌常引起新生儿颅内和全身性感染，巨细胞病毒，单纯疱疹病毒风疹病毒，梅毒螺旋体和弓形虫造成的中枢神经系统感染常引起惊厥。
缺血缺氧引起的惊厥常发生在分娩前分娩时和分娩后，并常在伴有呼吸窘迫综合征的早产儿中发生。
低血糖在糖尿病母亲的新生儿小于胎龄儿和有缺血缺氧及其他应激的新生儿中常见。足月儿血糖<40mg/dl(2.2mmol/L)，低出生体重儿<30mg/dl(1.7mmol/L)为低血糖;并不是这种血糖水平的新生儿都有症状长期或反复发作低血糖可造成中枢神经系统的永久性损害。
低血钙定义为血清钙水平<7.5mg/dl(<1.87mmol/L)常伴血清磷>3mg/dl(>0.95mmol/L)，和低血糖一样，可以无症状低血钙常和早产及难产有关。低血镁不常见但当血清镁<1.4mEq/L时能引起惊厥。低血镁常与低血钙有关，低血钙婴儿用足量钙剂治疗后惊厥仍持续存在时应考虑低血镁。
高钠血症或低钠血症可引起惊厥口服和静脉输注氯化钠负荷过量可造成高钠血症，过多的经口或静脉输注水分，或粪便或尿液中失钠后可引起低钠血症。
先天性代谢性疾病如氨基酸或有机酸尿症可出现新生儿惊厥，维生素B6 缺乏或维生素B6 依赖是引起惊厥的罕见病因，但易于治疗。
其他原因引起的更难诊断和治疗的惊厥包括脑室内出血后遗症，产伤，撤药综合征和中枢神经系统畸形母亲滥用药物(如可卡因，海洛因和地西泮)是越来越多的常见原因，婴儿生后因发生急性撤药综合征而惊厥。
