原發性三叉神經痛的病因尚無明確定論， 學者們提出了各自的觀點， 其中三叉神經痛起源於中樞的學說是比較廣泛認可的一種， 它主要包括下面這幾種關係。
1.三叉神經痛與癲癇
在研究三叉神經痛患者的腦電圖時發現， 與癲癇患者的大腦放電相似， 三叉神經痛患者表現為陣發性劇痛， 腦電圖出現陣發性異常波。 臨床上用抗癲癇藥控制三叉神經痛有效， 也支持三叉神經痛是癲癇的一種特殊類型。 而且， 在三叉神經痛發作後， 患者的癲癇發作可能停止。 這些現象都支持三叉神經痛病因源於中樞的學說。
2.三叉神經痛與單純性皰疹
單純皰疹病毒通過三叉神經進入， 感染並潛伏於三叉神經節內， 被認為是三叉神經痛的病因之一。 三叉神經痛患者併發單純性皰疹的幾率比正常人群高很多， 兩者可發生在三叉神經的同一分支區域， 而且在該區域可以反復出現單純性皰疹發作。 由此推測三叉神經痛可能與單純性皰疹之間存在某種聯繫， 三叉神經痛病變的原因可能在中樞。
3.三叉神經痛與中樞缺血
研究表明， 血管擴張劑對三叉神經痛有止痛作用， 而安慰劑無效， 這表明中樞神經系統存在局部缺血。 例如， 扳機點受到刺激引起三叉神經節區的血管床反射性血管收縮， 導致三叉神經痛發作。
4.三叉神經痛與丘腦
約25％的三叉神經痛患者存在感覺減退， 痛覺閾值增高。 而且刺激後感覺持續存在， 往往超過刺激時間。 在32%的三叉神經痛患者， 這種反應及表現在面部的疼痛受累區， 也表現在軀體的其他區域。 三叉神經痛的發病與患者的個體生活習慣、個人性格也有關係。 這些資料表明， 三叉神經痛可能是一組丘腦症候群， 雖然疼痛局限於面部， 但身體其他部位的功能也有紊亂。
