不宁腿综合征可能与缺铁存在一定关联，但具体机制尚未完全明确。目前研究认为，铁元素参与多巴胺能系统的调节，而该系统的功能异常是导致不宁腿综合征的重要原因之一。
铁元素是酪氨酸羟化酶的重要辅因子，这种酶在多巴胺合成过程中起关键作用。当体内铁储备不足时，可能影响黑质纹状体系统的多巴胺合成，导致神经信号传导异常，从而诱发或加重下肢感觉异常和运动冲动。部分临床研究显示，血清铁蛋白水平低于50μg/L的患者中，不宁腿综合征的发病率显著增高。
除铁代谢异常外，遗传因素、慢性肾功能不全、妊娠期生理变化等因素也可能导致不宁腿综合征。对于疑似患者，建议进行血清铁蛋白、转铁蛋白饱和度等检测。若确诊存在铁缺乏，可在医生指导下进行补铁治疗，常用药物包括琥珀酸亚铁片、多糖铁复合物胶囊等。日常应注意均衡饮食，适量摄入红肉、动物肝脏等富含血红素铁的食物，同时避免咖啡因摄入可能加重症状。