帕金森病一般认为是因为人脑的中脑黑质和纹状体病变引起，黑质是制造并储存神经递质—多巴胺的场所，多巴胺为纹状体的抑制性神经递质，而另一种神经递质乙酰胆碱则是纹状体的兴奋性神经递质。
当脑中的黑质细胞减少，导致多巴胺的制造减少，而乙酰胆碱的水平仍保持原有的“正常”水平，此时多巴胺系统与乙酰胆碱系统之间原有的平衡被破坏，多巴胺释放过多或过少都会打破多巴胺与其他神经递质的平衡，影响运动的连续和流畅。一旦脑中多巴胺水平低于正常时，乙酰胆碱的作用相对亢进，肢体抖动、僵硬、迟缓等帕金森病症状随之出现。
