动脉粥样硬化是脑血栓形成最常见的病因；其次为各种脑动脉炎、血管淀粉样病变、先天性血管发育异常等。在动脉粥样硬化、高脂血症等病因基础上，当血流缓慢、血压下降时，胆固醇易沉积于内膜下层，引发血管壁脂肪透明变性，进一步纤维增生，动脉变硬，管壁厚薄不匀，使血小板及纤维素等血中有形成分沉着形成血栓。血栓逐渐增大，最终完全闭塞。
2、血液成分变化
如真性红细胞增多症、血小板增多症、恶病质、严重脱水及长期口服避孕药等原因导致血液处于高凝状态。
3、血流动力学异常
如血压过低致血流速度过缓，或血流量过低，均易造成脑血栓形成。
