La PND è in parte causata dalla depressione del centro respiratorio durante il sonno, che può ridurre la tensione arteriosa dellossigeno, in particolare nei pazienti con malattia polmonare interstiziale e ridotta compliance polmonare.
Simile allortopnea, in posizione orizzontale si ha una ridistribuzione del volume sanguigno dagli arti inferiori ai polmoni. Negli individui normali questo ha scarso effetto sui polmoni, ma nei pazienti in cui il volume aggiuntivo non può essere pompato dal ventricolo sinistro a causa della debolezza ventricolare sinistra, cè una significativa riduzione della capacità polmonare che si traduce in mancanza di respiro. Inoltre, nei pazienti con insufficienza cardiaca congestizia, la circolazione polmonare può già essere sovraccaricata a causa del ventricolo sinistro difettoso. Quando una persona si sdraia, il ventricolo sinistro non è in grado di eguagliare luscita di un ventricolo destro più normalmente funzionante con un aumento del ritorno venoso ai polmoni; causando congestione polmonare. La congestione polmonare diminuisce quando il paziente assume una posizione più eretta e questo è accompagnato da un miglioramento dei sintomi.