三叉神经痛的发病机制可能是由于多种致病因素使半月神经节的感觉根和运动支发生脱髓鞘改变，脱失髓鞘的轴突与相邻纤维间发生短路。因此，轻微的触觉刺激即可通过短路传入中枢，而中枢的传出冲动也可经短路成为传入冲动，达到一定的总和而激发半月神经节内的神经元，从而产生疼痛。原发性三叉神经痛的病理主要表现为三叉神经节细胞浆中出现空泡，轴突不规则、增生、肥厚，多数纤维有节段性脱髓鞘改变。