围产期脑损伤的病理生理是多因素的，包括宫内出现的致敏因子，使脑组织对出生前后发生的诸如缺氧缺血、兴奋毒性等继发性损伤更加易感。和绒毛膜羊膜炎有关的全身性炎症是主要的致敏因素，而CNS炎症反应在脑损伤的程度和结局中发挥了重要的调节作用。流行病学研究显示了在胎儿感染/炎症和新生儿脑损伤及/或存活者的神经功能障碍之间密切的相关性。实验室的研究帮助我们确认了全身性炎症在缺氧缺血或兴奋毒性损伤诱导的围产期脑损伤中的致敏作用。在这个所谓的多重打击假说里，和绒毛膜羊膜炎有关的全身性感染/炎症使脑组织对继发性伤害更加易感。目前有研究在着力评估暴露于炎症因子后脑组织易感性持续的时间窗，此外，致敏的机制可能包括基因转录的变化，谷氨酸受体活性的改变，以及小胶质细胞激活的调控。一些实验室数据提示围产期暴露于炎症因子可能以更微细的方式改变着脑发育的程序性，导致持久的神经发育缺陷。基本的分子机制包括与少突胶质细胞发育、髓鞘形成、轴突成熟有关的基因转录的改变。尽管临床证据支持这个假说，在这些实验观察结果和人类疾病之间的关系仍需要更深入的研究来阐明。