动脉粥样硬化是脑血栓形成最常见的原因。同时，糖尿病、高血压等危险因素，部分患者可能伴有血液系统疾病，它主要是由血栓形成引起的血管狭窄和闭塞，最终导致脑细胞坏死等一系列临床症状。
少数患者是由于脑血栓形成造成的灌注不足，如大量呕吐、脱水而不及时补液，导致脑细胞坏死。
脑血栓形成的主要原因是不可逆因素和可逆因素。不可逆因素包括年龄、种族、性别、家族史等，糖尿病、高脂血症、高血压、颈动脉斑块、吸烟、高同型半胱氨酸血症、缺乏运动、肥胖、高盐饮食、熬夜等都是可逆因素。