Dysregulacja wegetatywna Inny proponowany model patogenetyczny ZZN kładzie nacisk na zaburzoną modulację w obrębie współczulnego zespołu nerwowego objawiającą się: wzmożonym napięciem mięśniowym zaburzonym metabolizmem mięśni szkieletowych zaburzoną czynnością gruczołów potowych zaburzoną czynnością naczynioruchową, co prowadzi do zmniejszonej efektywności termoregulacji oraz niestabilnego ciśnienia tętniczego krwi i tętna. W tym modelu patogenetycznym agonisty receptorów dopaminowych wywołują zaburzenia, destabilizując prawidłową dopaminergiczną regulację aktywności układu współczulnego.
Genetyka Złośliwy zespół neuroleptyczny wykazuje tendencję do występowania rodzinnego, co może sugerować wpływ dziedziczenia na chorobę. Badania genetyczne wykazały, że specyficzny allel genu kodującego receptor dopaminowy D2 występuje znamiennie częściej u pacjentów, u których zdiagnozowano złośliwy zespół neuroleptyczny.