Hallutsinatsioonid on valed ettekujutused, mis tekivad ilma välise stiimulita, erinevalt illusioonidest, mis on välise stiimuli poolt põhjustatud ekslik ettekujutus tegelikest asjadest. Hallutsinatsioonid võivad olla põhjustatud paljudest asjadest ja esineda kõigis keha meeltes. Inimene peab aga nende kogemiseks olema ärkvel, erinevalt unenägudest, mis ilmnevad siis, kui keegi magab.
Inimesed, kes kannatavad selliste meeleoluhäirete all nagu skisofreenia ja depressioon, kogevad sageli hallutsinatsioone. Skisofreenikud kuulevad tavaliselt hääli ja helisid, mis on kuulmishallutsinatsioonid, mis arvatakse olevat põhjustatud inimese aju kõrgest dopamiini tasemest. Kuigi skisofreenik kogeb ka visuaalseid hallutsinatsioone, nähes asju, mida tegelikult pole, on need kõige sagedasemad maniakaal-depressiivsetel inimestel, eriti eakatel inimestel.
Teine levinud põhjus on uimastite tarbimine. Sõltumata kõnealuse ravimi legaalsusest põhjustavad hallutsinogeenid väärarusaamu, kuna rikuvad inimese ajus neurotransmitterite normaalset tasakaalu. Inimesed, kes kasutavad kokaiini, kristallmet- või muid amfetamiini, võivad hallutsineerida dopamiini ületootmise tõttu ajus. Lüsergiinhappe dietüülamiid ehk LSD vastutab neurotransmitterite serotoniini ja norepinefriini funktsioonide blokeerimise eest. Fentsüklidiin (PCP) põhjustab inimestel hallutsinatsioone, blokeerides glutamaadi. Haptilised hallutsinatsioonid, mis tekivad siis, kui inimene tunneb midagi, mida seal pole, on üldiselt haruldased, kuid neid täheldatakse enamasti uimastitarbijatel.
Depressiooniravimid, uneravimid ja teatud anesteetikumid võivad põhjustada hallutsinatsioone. Ravimitel, sealhulgas ketamiinil, paroksetiinil, mirtasapiinil ja zolpideemil, on hallutsinogeensed kõrvaltoimed. Arvatakse, et HIV-i raviks kasutatavad retroviirusevastased ravimid ja Alzheimeri tõvega patsientidel kasutatavad antipsühhootikumid põhjustavad mõnedel inimestel hallutsinatsioone.
Lisaks uimastitarbimisele võib ka alkoholitarbimine põhjustada hallutsinatsioone. Täpsemalt võib alkoholitarbimise järsk lõpetamine põhjustada inimestel kuulmishallutsinatsioone. Pärast mõnepäevast ärajätmist, kui deliirium tremens (DT) algab, on inimestel tavaline visuaalne hallutsinatsioon.
Aju neurotransmitterite tasakaalustamatusest põhjustatud häired põhjustavad tavaliselt inimestel hallutsinatsioone. Üks näide on narkolepsia, kus inimesed magavad kontrollimatult lühikest aega. Lisaks kuulmis- ja nägemishallutsinatsioonidele kogevad narkoleptikumid sageli ka maitse- ja haistmishallutsinatsioone. Maitsmishallutsinatsioon tekib siis, kui inimene maitseb midagi, mida pole olemas, samas kui haistmishallutsinatsioon tekib siis, kui inimene tunneb midagi, mida seal pole.