2）干扰神经递质间的平衡：正常情况下，脑内兴奋性神经递质与抑制性神经递质保持平衡。如上所述，进入脑内的氨增多，与谷氨酸结合生成谷氨酰胺增多，而谷氨酸被消耗；氨可抑制丙酮酸脱羧酶的活性，使乙酰辅酶A生成减少，从而使乙酰辅酶A与胆碱结合生成的乙酰胆碱减少。谷氨酸被消耗与乙酰胆碱生成减少，均导致兴奋性神经递质减少。前述的谷氨酰胺增多及γ-氨基丁酸（见后述）增多，均导致抑制性神经递质增多，从而使神经递质间的平衡失调，导致中枢神经系统功能紊乱。
3）干扰神经细胞膜的离子转运：血氨升高可干扰神经细胞膜上的Na+，K+-ATP酶的活性，影响复极后膜的离子转运，使脑细胞的膜电位变化和兴奋性异常；氨可与K+竞争进入细胞内，造成细胞内缺钾以致影响Na+、K+在神经细胞膜内外的正常分布从而干扰神经传导活动。
综上所述，血氨升高虽与肝性脑病的发生有密切关系，但并不能完全解释以下事实：①临床上发现约有20%的肝性脑病患者血氨正常，而有的肝硬化患者血氨虽然很高，但不发生肝性脑病。是否与血—脑脊液屏障通透性有关，值得研究。②有些肝性脑病患者昏迷程度与血氨水平无平行关系；降低血氨后，昏迷程度也无相应好转。由此可见，氨中毒学说不能圆满解释肝性脑病的发生机制。
2.假神经递质学说 脑干网状结构中的神经递质种类较多，其中主要有去甲肾上腺素和多巴胺等，它们在维持脑干网状结构上行激动系统的唤醒功能上具有重要作用。当这些正常神经递质被假性神经递质所取代，这一系统的功能活动将减弱，大脑皮质则转入抑制状态。
食物中蛋白质在肠内分解成氨基酸，其中芳香族氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸经肠道细菌的脱羧酶作用生成苯乙胺和酪胺，这些胺在肝单胺氧化酶作用下被氧化分解而清除。当肝功能障碍时，它们未被分解或经侧支循环绕过肝，经体循环进入脑组织。在脑干网状结构的神经细胞内，苯乙胺和酪胺分别在α-羟化酶作用下生成苯乙醇胺和羟苯乙醇胺（图17-2）。二者化学结构与正常神经递质去甲肾上腺素和多巴胺极为相似（见图17-3），因此可被脑干网状结构中的肾上腺素能神经元所摄取，并贮存在突触小体的囊泡中，但其释放后的生理效能远较正常神经递质弱（仅为正常生理效能的1/10左右）。这种在化学结构上与正常神经递质相似，但不能完成正常神经递质功能的物质称为假性神经递质（false neurotransmitter）。脑内假性神经递质增多，可竞争性占据正常神经递质的受体，从而阻断了正常神经冲动传递功能，致使脑干网状结构中的上行激动系统功能失常，大脑功能发生抑制，出现意识障碍甚至昏迷。
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3.γ-氨基丁酸学说 近年来，已注意到本病的发病机制与γ-氨基丁酸（γ-amino buyric acid, GABA）异常有密切关系。GABA是体内最主要的抑制性神经递质。在突触前神经元内，谷氨酸经谷氨酸脱羧酶作用生成GABA，储存在囊泡中。突触前神经元兴奋时，囊泡释放GABA进入突触间隙，与突触后神经元的GABA受体结合，引起膜对Cl-的通透性升高，使突触后膜发生超极化，出现抑制性突触后电位，从而产生抑制效应。肠道菌群是产生GABA的主要来源。生理情况下，外周血中的GA-BA不能通过血—脑脊液屏障，主要在肝经GABA氨基转移酶作用而被分解。肝功能衰弱时，因分解肠源性GABA的能力减弱而使血中GABA水平增高；血—脑脊液屏障的通透性增高，使外周血中的GABA进入脑组织，并与突触后神经元的GABA受体结合而发挥其抑制作用，引起意识障碍甚至昏迷。
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4.血浆氨基酸失衡学说 肝功能障碍时血浆氨基酸间的比值发生改变，表现为支链氨基酸（branched chain amino acids, BCAA）（如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）减少而芳香族氨基酸（aromatic a-mino acids, AAA）（如酪氨酸、苯丙氨酸、5-羟色氨酸）增多。其机制主要是由于肝功能障碍对胰岛素和胰高血糖素灭活减少，使两者血中含量均增高。增多的胰岛素能促进肌肉和脂肪组织对支链氨基酸的利用与分解，使血中支链氨基酸含量下降。增多的胰高血糖素，使组织的蛋白质分解代谢增强，致使大量芳香族氨基酸释放入血。另外，因芳香族氨基酸只在肝内进行分解，肝功能障碍时，血浆中芳香族氨基酸的含量也会升高。当脑内酪氨酸、苯丙氨酸和5-羟色氨酸增多时，在芳香族氨基酸脱羧酶的作用下，分别生成羟苯乙醇胺、苯乙醇胺和5-羟色氨，它们均系假性神经递质。5-羟色胺还是中枢神经系统上行投射神经元的抑制性递质。因此，氨基酸失衡学说实际上是假性神经递质学说的补充和发展。
5.其他毒物的作用 引起肝性脑病的毒物还有很多，多种蛋白质、脂肪的代谢产物如硫醇、短链脂肪酸、酚等在肝性脑病发病中可能也起一定作用。
近年来研究认为，血氨升高与血浆氨基酸失衡、神经递质异常均有密切联系，共同促进肝性脑病的发生。主要原因为：①血氨升高可刺激胰高血糖素的分泌，使氨基酸的糖异生及产氨增强；继而胰岛素分泌也增多，以维持血糖于正常含量；同时胰岛素分泌增多使肌肉、脂肪组织摄取支链氨基酸增多，导致血浆支链氨基酸含量下降。由于胰高血糖素有增强分解代谢的作用，使芳香族氨基酸含量增高，从而使血浆氨基酸失衡。②血氨升高在脑内与谷氨酸结合生成谷氨酰胺，后者促使中性氨基酸通过血—脑脊液屏障入脑，或减少中性氨基酸从脑内流出。其结果促进游离的色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸等芳香族氨基酸入脑，假性神经递质增多，从而诱发肝性脑病。③血氨升高对γ-氨基丁酸氨基转移酶有抑制作用，使GABA大量蓄积于脑内导致肝性脑病。由于血氨升高可致能量生成减少（氨中毒学说）、血浆氨基酸失衡、假神经递质生成增多及GABA蓄积，故血氨升高在肝性脑病发生中起多种作用。
总之，肝性脑病发病机制较为复杂，往往是诸多因素综合作用的结果。在不同的患者或疾病的不同发展阶段，其主导因素可能不同，具体情况应具体分析。