Patofisiologi mutisme selektif masih belum diketahui pasti. Mutisme selektif diduga melibatkan jalur serotonin yang merupakan mediator kecemasan dan pikiran obsesif. Jalur serotonin dapat dipengaruhi oleh hiperkortisolisme akibat peningkatan aktivitas hypothalamic–pituitary–adrenal axis (aksis HPA) pada  kondisi stress.[3,7]

Teori ini didukung dengan data yang menunjukkan bahwa anak dengan mutisme selektif berespon baik dengan pemberian selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI).[3,5]

Mutisme selektif juga telah dikaitkan dengan gen tertentu. Beberapa alel yang diduga berperan dalam terjadinya mutisme selektif adalah rs2710102 dan rs6944808. Mutisme selektif merupakan bagian dari gangguan cemas pada anak.[3]