Panična motnja, za katero so značilni izčrpavajoči in ponavljajoči se napadi panike, nima znanega enega samega vzroka. Etiologija motnje kaže, da sta genetska predispozicija in socialno-ekonomsko okolje dejavnika pri določanju, kdo je dovzeten. Zato ima oseba, ki ima ožjega družinskega člana z motnjo, bistveno večje tveganje za njeno razvoj. Fiziološke simptome panične motnje deloma povzročata nizka raven serotonina v možganih in prekomerno aktiven odziv simpatičnega živčnega sistema. Začetek panične motnje povzroči, da se napadi panike vedno bolj približujejo, pri čemer oseba, ki jih doživlja, začne kazati predvidljiv strah pred dejanskim napadom panike in ne le strah pred sprožilcem.
Ponavljajoči se napadi panike vodijo do tega, da je telo v skoraj nenehnem stanju vzburjenja, ki ga povzroča odziv “boj ali beg”, človeška prilagoditev, ki je nastala kot odgovor na fizično nevarnost v okolju. Ta odziv sproži dogodek, ki ga možgani zaznajo kot nevarnega; živci v avtonomnem živčnem sistemu (ANS) sprožijo sproščanje nadledvične žleze iz žlez v ledvicah, ledvice pa črpajo adrenalin in noradrenalin po telesu. Te kemikalije zvišajo srčni utrip in krvni tlak, da bi mišice dobile več kisika, ki je potreben za pobeg ali fizični napad na zaznano nevarnost.
Pri osebi brez panične motnje, potem ko nevarnost mine, parasimpatični živčni sistem sproži vrsto biokemičnih dogodkov, da se telo vrne v stanje homeostaze. Kadar panični odziv prepogosto stimulira simpatični sistem, se morda ne bo mogel učinkovito izklopiti s pomočjo parasimpatičnega živčnega sistema, ki lahko razvije tudi disfunkcijo, povezano z vzroki panične motnje. Zmanjšana oskrba možganov s kisikom povzroča omotico in občutke neresničnosti, ki so povezani s simptomi, pa tudi druge simptome pomanjkanja kisika, kot so mrzle in vlažne okončine. Reakcija telesa na sprožilec ga prisili, da se v celoti osredotoči na zaznani boj, in oseba, ki trpi za panično motnjo, ima lahko težave s spominom, kognicijo in pozornostjo.
Genetske variacije so lahko dejavnik serotoninskega vidika vzrokov za panično motnjo. Raziskave kažejo, da tako kot so bolniki lahko nagnjeni k razvoju velike depresije zaradi pomanjkanja genetske kode za ustvarjanje ustreznih receptorjev, enako velja za posameznike s paničnimi motnjami. Zaradi tega zdravniki uspešno zdravijo vzroke panične motnje s selektivnimi zaviralci ponovnega privzema serotonina (SSRI) in podobnimi zdravili. Benzodiazepini se lahko uporabljajo za zdravljenje akutne panike, za učinkovito zdravljenje celotnega spektra vzrokov panične motnje pa se na splošno priporoča kognitivno vedenjska terapija (CBT).