血氨升高引起肝性脑病的机制主要是氨中毒学说，氨主要是胃肠道产生进入血液循环。肝性脑病血氨增高的原因是肝衰竭时，肝将氨转变为尿素的能力下降或消失。
氨通过门脉系统进入体循环之后可以减少神经介质的产生，干扰神经传导，抑制丙酮酸脱氢酶的活性，从而干扰大脑的三羧酸循环，使大脑能量供应不足，出现功能紊乱，导致肝性脑病。
氨对中枢神经系统的毒性作用，包括低钾性碱中毒。摄入过多的含氮食物、药物，上消化道出血、低血容量缺氧、休克导致肾前性氮质血症，使血氨增加、脑细胞缺氧，降低脑对氨的耐受性等。