Патогенез данного состояния изучен недостаточно. В нормальных условиях механизм гомеостаза кальция обеспечивает компенсацию интенсивной потери кальция плодами и его выведения с молоком, обеспечивая интенсивное всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта и контролируя колебания уровня кальция в сыворотке крови. Почки сохраняют кальций, а кости высвобождают его в кровь. Запас кальция в материнских костях значителен, и абсолютный дефицит кальция маловероятен. Предполагается, что эклампсия связана со скоростью выведения кальция из организма превышающая способность гомеостатических механизмов поддерживать концентрацию ионизированного кальция в сыворотке крови. Важную роль в этом процессе может играть атрофия паращитовидных желёз и временный гипопаратиреоз, вызванный неадекватным дополнительным введением кальция во время беременности. Респираторный алкалоз , вызванный учащённым дыханием во время родов, может привести к снижению уровня ионизированного кальция в сыворотке крови и спровоцировать развитие эклампсии.