Se ha demostrado que la formación de la memoria del miedo implica el fortalecimiento de las vías neuronales entre dos áreas del cerebro, que son el hipotálamo, que responde a un contexto particular y lo codifica, y la amígdala, que desencadena a un comportamiento defensivo para huir de lo que nos atemoriza.
La capacidad de nuestro cerebro para formar una memoria de miedo es asociada con una situación que lo predice peligro y que es altamente adaptativa, ya que nos permite aprender de nuestras experiencias traumáticas pasadas y evitar esas situaciones peligrosas en el futuro.
Sin embargo, este proceso está desregulado en el TEPT, donde las respuestas a ese momento es excesivamente generalizadas y exageradas que causan síntomas que incluyen pesadillas o recuerdos no deseados del trauma: evitación de situaciones que desencadenan recuerdos del trauma, reacciones intensas, ansiedad y un estado de ánimo deprimido.