血液成分改变以及脑血管本身的动脉粥样硬化，都可以导致脑血栓形成。动脉粥样硬化是脑血栓的病理基础，也是主要的病因。脑动脉炎、梅毒、艾滋病、脑动脉炎症，也可以导致管腔狭窄。部分患者存在先天性血管发育异常、血管淀粉样病变，也会诱发脑血栓。