Factorul determinant este reprezentat de o hipotiroidie preexistentă incomplet tratată sau necunoscută, majoritatea cazurilor survenind la pacienții care suferă deja de hipotiroidie primară. Foarte rar coma mixedematoasă apare într-o hipotiroidie secundară(hipofizară) sau terţiară (hipotalamică).
Factorii precipitanţi reprezintă un element cardinal în diagnostic, coma mixedematoasă nefiind evoluţia spontană a hipotiroidiei singure. Uneori este dificil de determinat dacă o serie de evenimente asociate (infecţii pulmonare, hipoglicemia, hiponatremia, hipoxemia, hipercapnia) au contribuit la instalarea comei sau sunt consecutive acesteia.
De remarcat faptul că frecvent coma mixedematoasă survine la pacienţi hipotiroidieni spitalizaţi pentru alle afecţiuni (posibilă acţiunea unor factori precipitanţi: procedee diagnostice, Inilaincnl sedativ sau hipnotic care, prin capacitatea de a induce o depresie a respiraţiei, poate determina sau favoriza coma mixedematoasă).
Coma mixedematoasă se intalează insidios, fără semne de focalizare neurologică. Tabloul clinic al comei mixodematoase este datorat deficitului sever de hormoni tiroidieni. Efectul general este de încetinire a proceselor metabolice.
Hipoventilația alveolară duce la hipoxie progresivă, retenţie de bioxid de carbon, narcoză şi comă. Mecanismul principal al hipoventilației pare a fi scăderea răspunsului centrului respirator la creşterea concentraţiei de C02 la care se adaugă disfuncţia muşchilor respiratori (miopatie hipotiroidiană). Alţi factori implicaţi în disfuncţia respiratorie sunt: prezenţa unui obstacol la nivelul căilor respiratorii superioare (macroglosie, infiltrat nasofaringian, traheal,bronşic), infiltratul pleural sau/şi peritoneal. Existenţa unei infecţii pulmonare accentuează această disfuncţie.
Hipotermia, deseori severă, poate determina o importantă disfuncţie diastolică, sursă potenţială de tulburări de ritm ventriculare.
Hiponatremia, consecinţă a incapacităţii de a excreta excesul de apă, ca urmare a scăderii fluxului sanguin la nivelul nefronului distal şi (controversat) a unei secreţii, inadecvate de hormon antidiuretic (la care se pare că ar contribui şi o hipersensibilitate a tubului renal la acţiunea ADH),contribuie de asemenea la statusul clinic (letargie, confuzie).