新冠可通过血脑屏障等侵入中枢神经系统直接损伤神经细胞，感染后免疫系统激活致过度炎性反应引发神经退行性变，感染中产生过多氧自由基造成氧化应激损伤，还可能影响血管内皮致脑部供血不足，长期新冠状态下患者出现的精神心理问题也间接影响认知，不同人群受上述因素影响程度不同，如基础脑血管疾病病史者、老年人、不同性别等受多因素综合作用易出现认知功能障碍。
一、病毒直接侵袭中枢神经系统
新冠病毒可通过血脑屏障等途径侵入中枢神经系统，直接对神经细胞造成损伤。研究表明，病毒能在神经元、胶质细胞等神经细胞内复制，破坏神经细胞的结构与功能，干扰神经信号传递等过程，进而影响认知相关的神经功能，例如导致记忆、注意力等认知环节出现障碍。
二、炎症反应过度
感染新冠后，机体免疫系统被激活，大量免疫细胞释放炎性因子，如白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等。过度的炎性反应会引发神经炎症，持续的神经炎症可促使神经退行性变，破坏大脑中与认知功能密切相关的脑区结构和功能，影响认知信息的处理与存储等过程。
三、氧化应激损伤
新冠感染过程中会产生过多氧自由基，超出机体抗氧化防御系统的清除能力，造成神经细胞氧化应激损伤。这会干扰神经元的正常代谢，如影响能量供应（ATP生成等）、破坏核酸和蛋白质结构等，从而对认知功能产生负面影响，导致记忆力减退、注意力不集中等认知障碍表现。
四、血管损伤相关
新冠可能影响血管内皮功能，引起脑血管痉挛、微血栓形成等情况，进而影响脑部血液供应。当大脑某些区域出现缺血缺氧时，会影响神经细胞的正常功能，包括与认知相关的脑区，如海马区等（海马区对记忆等认知功能至关重要），长期的脑部低灌注会逐渐引发认知功能障碍。
五、精神心理因素间接影响
长期新冠状态下，患者易出现睡眠障碍、焦虑抑郁等精神心理问题。睡眠不足会干扰大脑的记忆巩固、信息整合等认知过程；焦虑抑郁等情绪问题会影响大脑神经递质的平衡，如5-羟色胺等神经递质水平异常可间接影响认知功能，导致认知能力下降。不同人群受上述因素影响程度不同，例如有基础脑血管疾病病史的人群，新冠相关血管损伤可能使其认知功能障碍风险显著增加；老年人由于神经代偿能力减弱，更易受病毒直接侵袭、炎症等多种因素叠加影响而出现认知功能障碍；男性和女性在激素水平等差异下，对相关病理过程的易感性可能有一定差异，但总体均受上述多因素综合作用影响。
