L'encefalopatia GNB1 està causada per canvis al gen GNB1. Aquests canvis poden impedir que el gen funcioni com caldria.  ​ GNB1 exerceix un paper clau en la comunicació cel·lular i és important per al desenvolupament primerenc, l'aprenentatge i la memòria, així com per a altres activitats cel·lulars. ​ Els gens són fragments que contenen les instruccions per formar una proteïna. S'anomenen mutacions als canvis que es produeixen als gens, que pot produir que no es formi la proteïna o que aquesta no sigui normal.  ​ Les mutacions al gen GNB1 poden afectar la proteïna G de diverses maneres. La proteïna G exerceix un paper crucial en la transmissió de senyals dins de les cèl·lules, per la qual cosa una mutació al gen GNB1 pot alterar la seva funció normal. Això pot resultar en canvis en la via de la senyalització cel·lular, cosa que alhora pot tenir efectes en diferents processos biològics.