Com relação à fisiopatologia do delirium,

a histamina é um importante modulador das funções neurais, e tanto o seu excesso como sua deficiência parecem estar envolvidos na fisiopatologia do delirium.

durante o estresse oxidativo, a diminuição de síntese e liberação da acetilcolina são posteriores às demais alterações no metabolismo neuronal, resultando em alterações cognitivas e atencionais.

a hipóxia pode provocar a diminuição da liberação e o aumento da recaptura da dopamina − importante neurotransmissor envolvido nesse processo.

a hiperestimulação dopaminérgica pode exercer efeitos protetores ao metabolismo neuronal, pela redução de radicais livres.

o glutamato exerce ação central na lesão neuronal mediada por cálcio, sendo suficiente por si só para precipitar a lesão.