氨代谢紊乱引起氨中毒是肝性脑病、特别是门–体分流性肝性脑病的重要发病机制。虽然肾脏和肌肉均可产氨，但消化道是氨产生的主要部位，当其被吸收后通过门静脉进入体循环。肠道氨来源于：①谷氨酰胺在肠上皮细胞代谢后产生（谷氨酰胺→NH3+谷氨酸）；②肠道细菌对含氮物质（摄入的蛋白质及分泌的尿素）的分解（尿素→NH3+CO2）。氨以非离子型氨（NH3）和离子型氨（NH4+：）两种形式存在，氨在肠道的吸收主要以NH3弥散入肠黏膜，当结肠内pH＞6时，NH4+转为NH3，大量弥散入血；pH＜6时，则NH3从血液转至肠腔，随粪排泄。健康的肝脏可将门静脉输入的氨转变为尿素和谷氨酰胺，使之极少进入体循环。肝衰竭时，肝脏对氨的代谢能力明显减退；当有门–体分流存在时，肠道的氨不经肝脏代谢而直接进入体循环，血氨增高。前述的许多诱因均可致氨的生成和（或）吸收增加，改变脑组织对氨的敏感性。

游离的NH3有毒性，且能透过血脑屏障，其对脑功能有多方面影响：①干扰脑细胞三羧酸循环，使大脑细胞的能量供应不足。②增加了脑对中性氨基酸如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的摄取，它们对脑功能具有抑制作用。③脑星形胶质细胞含有谷氨酰胺合成酶，当脑内氨浓度升高，谷氨酰胺合成增加。谷氨酰胺是很强的细胞内渗透剂，其增加不仅导致星形胶质细胞、也使神经元细胞肿胀，是肝性脑病时脑水肿发生的重要原因。④氨还可直接干扰神经的电活动。