病理解剖学证明，肝性脑病患者的脑组织无明显形态学变化。大量临床资料和动物实验结果表明，肝性脑病的发生与严重肝脏疾病时的物质代谢障碍和肝脏解毒障碍有关。按照氨中毒学说提供的资料，血氨升高能干扰脑组织的能量代谢，脑内能量生成缺少是精神神经紊乱的基础。这些变化主要是由于氨可与α-酮戊二酸生成谷氨酸和谷氨酰胺，使脑组织内三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸减少，三羧酸循环减慢，能量生成减少。氨还能抑制氧化脱羧过程，使丙酮酸和α-酮戊二酸不能顺利脱羟，也能使三羧酸循环受阻，使丙酮酸不能彻底氧化。另外，氨解毒过程中还能消耗ATP和NADH，都能促使脑组织供能不足。