Panikångest, som kännetecknas av försvagande och återkommande panikattacker, har ingen känd enskild orsak. Etiologin till sjukdomen visar att genetisk predisposition och socioekonomisk miljö är faktorer för att avgöra vem som är mottaglig. Därför har en person som har en nära familjemedlem med störningen en betydligt högre risk att utveckla den. De fysiologiska symptomen på panikångest orsakas delvis av låga nivåer av serotonin i hjärnan och ett överaktivt sympatiskt nervsystemsvar. Uppkomsten av panikångest orsakas av att panikattacker kommer närmare och närmare varandra, där personen som upplever dem börjar visa förutseende rädsla för själva panikattacken och inte bara rädsla för utlösaren.
Upprepade panikattacker leder till att kroppen befinner sig i ett nästan konstant tillstånd av upphetsning orsakad av responsen ”fight or flight”, en mänsklig anpassning som uppstod som svar på fysisk fara i miljön. Denna reaktion utlöses av en händelse som hjärnan uppfattar som farlig; nerver i det autonoma nervsystemet (ANS) initierar binjurefrisättning från körtlar i njurarna, och njurarna pumpar adrenalin och noradrenalin genom hela kroppen. Dessa kemikalier höjer hjärtfrekvensen och blodtrycket för att få mer syre till musklerna som behövs för att antingen springa från eller fysiskt attackera den upplevda faran.
Hos en person utan panikstörning, efter att faran har passerat, initierar det parasympatiska nervsystemet en serie biokemiska händelser för att föra kroppen tillbaka till ett tillstånd av homeostas. När det sympatiska systemet stimuleras av panikreaktionen för ofta, kanske det inte effektivt kan stängas av med hjälp av det parasympatiska nervsystemet, som också kan utveckla dysfunktion relaterad till orsakerna till panikstörning. Minskad syretillförsel till hjärnan orsakar yrsel och overklighetskänslor som är associerade symtom, såväl som andra symtom på syrebrist som kalla och fuktiga extremiteter. Kroppens reaktion på triggern tvingar den att fokusera helt på den upplevda kampen och den som lider av panikångest kan ha problem med minne, kognition och uppmärksamhet.
Genetiska variationer kan vara en faktor i serotoninaspekten av orsakerna till panikångest. Forskning visar att precis som patienter kan vara predisponerade för att utveckla allvarlig depression på grund av brist på genetisk kod för att skapa adekvata receptorer, gäller samma sak för individer med panikstörningar. Av denna anledning har läkare lyckats behandla orsakerna till panikångest med selektiva serotoninåterupptagshämmare (SSRI) och liknande läkemedel. Bensodiazepiner kan användas för att behandla akut panik, och kognitiv beteendeterapi (KBT) rekommenderas generellt för att effektivt behandla hela spektrumet av orsaker till panikstörning.