공황장애에서는 자율신경계의 불균형이 핵심적인 신체 변화로 나타난다. 교감신경이 과도하게 활성화되고 부교감신경의 조절 기능이 상대적으로 약화되면서, 신체는 지속적으로 긴장 상태를 유지하게 된다.
이로 인해 심박수 증가, 과호흡, 근육 긴장, 위장 기능 변화 등이 나타나며, 이러한 신체 반응은 다시 불안을 증폭시키는 악순환 구조를 형성한다. 또한 스트레스 호르몬 시스템의 과활성은 신체 회복력을 저하시켜 만성적인 불안 상태를 지속시키는 요인으로 작용한다.
이러한 반복적인 신체 반응은 심담허겁, 담화요심과 같은 상태가 지속적으로 강화되는 과정으로도 해석될 수 있으며, 신경계의 과민성과 신체 반응의 과장된 표현으로 이어질 수 있다.