颅内静脉窦血栓形成的大部分原因是由于凝血机制异常导致的血液高凝状态，以及颅内化脓性感染引起的。
颅内静脉窦分为上矢状窦血栓，海绵窦血栓，侧窦血栓形成和直窦血栓形成。其中，上矢状窦血栓形成比较常见，是非感染性静脉窦血栓，主要的原因是脱水和血液高凝，常见于创伤、肿瘤、口服避孕药、妊娠和产褥期的妇女，或者患者有血液病和免疫系统疾病。因为血液处于高凝状态，患者静脉淤滞，静脉压增高，导致脑组织淤血肿胀，引起脑细胞变性坏死，引起皮层下出现点状出血，部分患者可以出现出血性梗死。更进一步的加重脑水肿和颅内高压。
海绵窦血栓形成，以及侧窦血栓和直窦血栓形成，主要原因是眶部、鼻窦和上面部的化脓性感染，或者是全身感染累积静脉窦，属于感染性原因，患者出现发热，眼球疼痛，眼球活动受限，头疼呕吐，严重者出现癫痫和昏迷。