引起肉毒堿缺乏癥原因有生物合成能力減低,肉毒堿棕櫚酰轉移酶水平低；肉毒堿轉運的細胞機制改變；由腹瀉,多尿或血液透析引起的肉毒堿過度丟失；酮癥和脂肪氧化需求增高狀態下肉毒堿需要量增高；以及長期進行TPN而攝入量不足等.肉毒堿生物合成,轉運或代謝過程所需要的酶發生突變(例如肉毒堿棕櫚酰轉移酶缺乏癥,甲基丙二酸尿,丙酸血癥及異戊酸血癥)也可引起肉毒堿缺乏癥,而每6小時口服L-肉毒堿25mg/kg即可糾正缺乏狀態.嚴重肝病時肉毒堿合成減少及慢性腎衰時因透析而使肉毒堿過度丟失均可使體內的肉毒堿水平減低.長期全胃腸外營養期間,伴有肉毒堿缺乏生化證據的低糖血癥和骨骼肌無力癥狀,經肉毒堿治療后可恢復.