(一)发病原因
病因不明，目前认为主要与以下因素有关：
多为散发，亦有家族性发病报告，呈常染色体隐性或显性遗传。基因链遗传，是生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象。遗传一般是指亲代的性状又在下代表现的现象，但在遗传学上指遗传物质从上代传给后代的现象。
激活脑内谷氨酸受体，产生神经毒作用，导致钙沉积。外源性化学物与机体接触或进入机体的易感部位后，能引起损伤作用的相对能力。
在Fahr病发病机制中占重要地位。
免疫因素也可能会引发基底核钙化症。
(二)发病机制
目前认为Fahr病是一种神经变性疾病，与病因有关的机制如下：
1.遗传因素
Geschwind等曾调查一个明显遗传倾向大家系，发现患者发病年龄一代比一代提前，对该家系中24名患者用微卫星DNA多态性标记检测发现14号染色体长臂上D14S1014，D14S75，D14S306位点具有明显连锁关系，提示遗传因素在该病发生中起很大作用，部分患者可伴其他遗传性疾病，最常见为假性甲状旁腺功能减退2型，难治性贫血等。
2.外源性毒物
可激活脑内谷氨酸受体，产生兴奋性神经毒作用，导致钙在某些脑区沉积，有人将鹅膏蕈氨酸(ibotenic acid)注入鼠基底核区，3周后在肥大星形细胞中发现钙斑沉积，主要成分是钙，磷，还可含硫，铝，硅等，与本病的病理改变相似。
3.铁及磷酸钙代谢异常
有些家族性患者存在明显的铁代谢障碍，如血清铁蛋白水平下降，血清铁及铁结合能力降低，肝，脾，骨髓和脑活检可见铁沉积等，主要由铁转运缺陷造成，部分患者出现阵发性低钙血症，可能与伴发甲状旁腺功能减退有关，还可伴小脑钙化。
4.免疫因素
某些患者青年时患类风湿性关节炎，检查发现血沉明显增快，CRP，RA因子，抗核抗体亦升高，部分病例活检发现钙斑周围免疫炎性细胞浸润。
主要病理变化：双侧基底核(尾状核，豆状核)可见钙化斑，有时累及小脑齿状核及大脑皮质，斑块多位于血管外膜细胞浆内，少数位于胶质细胞突触内，脑活检可见大量低分化星形胶质细胞增生，甚至出现星形胶质细胞瘤，主要位于早期钙化斑形成区或大钙化斑周围，斑块主要由糖蛋白，钙盐及铁组成，伴痴呆的Fahr病患者病变不同于Alzheimer病及Pick病，特点是缺乏老年斑;大脑新皮质存在广泛大量的神经元纤维缠结;钙质沉积;部分白质可见中至重度脱髓鞘及神经纤维增生;Meynert核可见轻至中度神经元脱失等。
由于酸性黏多糖沉积在胶质细胞内或细胞外周区域，形成非钙性圆圈体，其主要分布在血管周围，最后侵入血管壁，以后发生羟磷灰石的钙盐沉积，很少量的铁也可随之沉积。
