迷走神經刺激的治療癲癇的機制主要有兩個方面。第一個機制就是神經調控機制。就是說迷走神經通過刺激頸部的迷走神經，脈沖從左側迷走神經傳到大腦，傳到大腦，通過腦幹傳到丘腦，杏仁和海馬，這些地方對癲癇的網絡，還有癲癇的異常放電能起到抑制作用，減少癲癇的發作或者擴散。所以從技術上來講，它會一定程度的減少癲癇的發作。第二個機制就是神經遞質方面。有實驗證明通過迷走神經刺激以後，腦部的一些抑制性神經遞質，釋放會增加，然後興奮性的神經遞質相對來說就減少，從這個機制上來講對大腦的這種癲癇放電能起到一定程度的抑制作用。迷走神經刺激，具體的原因仍然不是很清楚，一個是神經刺激，另外一個就是神經遞質水平能達到控制癲癇的效果。
