Au décours de l'événement déclenchant, généralement un traumatisme, s'installe une réponse anormale neuro-végétative sur le segment de membre traumatisé et en aval : le stimulus nociceptif initial entraînerait une sensibilisation aboutissant à la constitution d'un arc réflexe, lequel impliquerait les nerfs sensitifs afférents à la moelle épinière, les formations végétatives de la moelle et les fibres sympathiques efférentes post-ganglionnaires. Le système nerveux central est également concerné.