Meskipun tidak ada konsensus di antara para peneliti dan profesional kesehatan mental tentang sejauh mana serangan panik dihasilkan dari faktor biologis, psikologis atau lingkungan, secara umum diterima bahwa ketiganya berperan. Dari sudut pandang biologis, yang paling menarik adalah amigdala, bagian dari sistem limbik jauh di dalam otak yang menyimpan ingatan, sensasi dan emosi, memproses pengalaman ketakutan dan mendorong perilaku. Pada beberapa individu, rangsangan tertentu memacu amigdala untuk bekerja dengan bagian paling utama dari otak — yang disebut otak reptil — untuk menyebabkan sistem saraf simpatik berperilaku sedemikian rupa sehingga mengakibatkan serangan panik.
Neurotransmitter, bahan kimia yang mentransfer informasi dari satu bagian otak ke bagian lain, memainkan peran penting dalam pesan yang diterima amigdala dan dalam instruksi yang dikirim ke seluruh tubuh. Dalam kasus serangan panik, sejenis kecemasan, amigdala salah menafsirkan sinyal tertentu, yang mengarah ke perilaku yang sama sekali tidak sesuai dengan situasi yang dihadapi. Dalam kasus ini, amigdala mungkin memunculkan naluri melawan-atau-lari atau menimbulkan gejala panik ekstrem lainnya. Seseorang mungkin mengalami hal-hal seperti jantung berdebar, berkeringat, gemetar, sesak napas, nyeri dada, mual, kedinginan atau hot flashes. Dia juga mungkin memiliki ketakutan yang melumpuhkan, ketakutan kehilangan kendali atau bahkan ketakutan akan kematian yang akan segera terjadi.
Gejala serangan panik biasanya berumur pendek, seringkali hanya berlangsung beberapa menit. Namun, dalam beberapa kasus, serangan dapat berlangsung selama berjam-jam. Gejala lain adalah ketakutan akan serangan panik berikutnya.
Serangan panik berbeda dari bentuk kecemasan lainnya tidak hanya dalam singkatnya tetapi juga episodik. Namun, ketika serangan panik menjadi sering atau cukup mengganggu, mereka terdiri dari gangguan panik penuh. Tidak ada kesepakatan umum tentang apa yang memicu serangan panik, tetapi beberapa spesialis dalam kecemasan dan gangguan panik berpendapat bahwa ketidaknyamanan sesaat yang intens adalah manifestasi dari memori ketidakberdayaan yang dialami seseorang sebagai bayi atau anak yang sangat muda.
Para ahli percaya bahwa amigdala belajar merespons rangsangan dengan cara tertentu, dan pada individu tertentu, salah satu cara itu adalah serangan panik. Penelitian tentang gangguan kecemasan selama bertahun-tahun telah berkonsentrasi pada penggunaan terapi perilaku kognitif – modifikasi perilaku – untuk melatih kembali amigdala untuk merespons rangsangan yang memicu kecemasan dan panik dengan cara yang lebih tepat. Bentuk terapi ini menyediakan kerangka kerja bagi pasien untuk menantang, dengan bimbingan terapis, pola pikir negatif dan perilaku yang merugikan diri sendiri. Selain mengobati serangan panik, modifikasi perilaku terbukti efektif dalam mengatasi banyak fobia yang terkadang terkait dengan gangguan panik.
Profesional kesehatan mental lainnya telah mengembangkan terapi berbeda yang mungkin efektif dalam mengobati gangguan panik. Dalam beberapa kasus, obat anti-kecemasan atau antidepresan mungkin terbukti bermanfaat. Namun, mereka mungkin tidak mempengaruhi perubahan permanen di amigdala itu sendiri.
Meskipun sekitar 10 persen dari populasi Amerika Serikat akan mengalami setidaknya satu serangan panik sementara, sekitar 4 juta orang Amerika menderita gangguan panik. Di seluruh dunia, diperkirakan bahwa gangguan kecemasan, termasuk gangguan panik, dapat mempengaruhi lebih dari 80 juta orang. Survei lapangan, bagaimanapun, masih jauh dari selesai.