脑充血主要指脑灌注压增高，脑灌注压等于平均动脉压减颅内压。当平均动脉压和颅内压受相关因素影响时，脑灌注压会升高，从而导致脑充血。当血压升高时，平均动脉压升高，会引起脑充血。
引起血压升高的因素有脑出血、情绪激动、脑梗死等。颅内压的降低也会增加脑灌注压，导致脑充血。引起颅内压下降的因素包括腰椎穿刺和过多的脑室引流。脑充血主要是由于脑组织水分过多，导致脑水肿。
另外，患者患有脑瘤、脑梗死、高血压、脑动脉硬化等疾病，都会导致脑充血。