三叉神经痛的病因及发病机制，至今尚无明确的定论，各学说均无法解释其临床症状。目前为大家所支持的是三叉神经微血管压迫导致神经脱髓鞘学说，及癫痫样神经痛学说，三叉神经痛90%以上是因为颅内小血管压迫三叉神经所致。
另外，颅内肿瘤、颅内炎症、蛛网膜增厚，也可对三叉神经产生不同程度的压迫，导致三叉神经痛。
这种疾病早期易被患者忽视，需依靠磁共振检查判断，如三叉神经增强磁共振，通过特殊的磁共振可发现三叉神经表面存在血管、肿瘤压迫，临床上常定义为责任血管、责任肿瘤，是导致三叉神经疼痛的病因。