研究指出癫痫发作有多种形式，起源于大脑，不同类型的发作源于大脑的不同部位。大脑功能与情感、思维和记忆的形成，运动控制，听觉、嗅觉、味觉、视觉有关。大脑分为中间相连的两个半球，右侧半球控制左侧身体，左侧半球控制右侧身体。

对我们中大部分人而言，左侧大脑半球功能占"优势"。换言之，它控制我们如何形成和理解语言;每一半球进一步分成四叶。

大脑的部分损伤将使其失去该部分的功能。例如，左侧枕叶损伤导致病人不能看见右侧的东西;损伤右侧额叶将引起左侧瘫痪。相反，激活左侧枕叶，例如用电流刺激，使人看到右侧彩球;刺激右侧额叶引起左侧身体活动。

癫痫发作像放电风暴，异常脑生物电活动可以局限于脑的一部分，向其他部分扩散;或者一开始就累及整个脑子。开始于脑内某一部分的发作称为部分性发作;开始即累及全脑的发作称全身性发作。病人所感受到的情形及他人看到的发作情况取决于脑内癫痫发作开始的部位及其传播多远，传播速度有多快。