嗜睡症在医学上称为发作性睡病，这种疾病的原因并不完全明确。下丘脑外侧区分泌素神经元特异性丧失，是发作性睡病的特征性病理改变，与多基因的易患性环境因素和免疫反应相关。
发作性睡病的病理生理学基础是快动眼睡眠相关的睡眠异常，觉醒时突然插入快动眼睡眠导致睡眠发作。一般情况下，脑干蓝斑的去甲肾上腺素能神经元和中缝核的5-羟色胺能神经元，在快动眼睡眠以及非快动眼睡眠转换中起重要的作用，二者的失衡是导致发作性睡病的一定原因。