从病因上看，脑血管病大多数是全身性血管和血液系统疾病的脑部表现，只有一小部分是脑血管的局部病损如先天畸形、创伤或肿瘤所致。脑血管疾病的病因，主要有以下3个方面。
(一)血管壁病变
血管壁病变是脑血管疾病发生的基础。引起血管壁病变的主要原因有以下几方面。
1.动脉硬化是动脉的一种非炎症性、退行性和增生性的病变，导致管壁增厚变硬，失去弹性，管腔缩小，甚至完全闭塞，或易于破裂。有多种类型，其中与脑血管病密切相关的是：
(1)脑动脉粥样硬化。主要累及大动脉和中等管径的动脉，中膜平滑肌在长期高血压下管壁增厚，管腔变窄，但仍要维持原来的血流量，帮流速增快，血流对内膜的切应力增大，内皮细胞受损，血液脂蛋白渗入，内膜增厚，粥样硬化斑块形成，导致血管腔更狭窄，在血流动力学作用下粥样硬化斑块可破裂、溃疡、出血，诱发血栓形成，引起动脉闭塞及其供血区脑梗死；脱落的粥样硬化斑块或血栓碎片可成为动脉脑栓塞的栓子。
(2)高血压性细小动脉硬化。长期过高血压血管壁所受张力加大，通透性增加，血浆成分渗入，导致小动脉纤维素性坏死，这是急性失代偿。如小动脉能耐受长期高血压，小动脉壁发生结构性代偿：平滑肌先肥大、增生、减少；胶原、蛋白聚糖等结缔组织成分增加，血管壁增厚，坚固性增加，舒缩性降低，自动调节上下限均升高；血管壁增厚导致管腔狭窄，血流速度增快，对内膜的切应力增大，使内膜也代偿性增厚，管腔更狭窄，影响通畅性；长期高血压状态下，平滑肌玻璃样变、坏死；小动脉壁变薄部分可在高张力下膨出成为微动脉瘤。以上病理改变可先后或同时存在。局部严重的纤维素性坏死变薄的小动脉壁和微动脉瘤破裂是脑出血的主要原因；而管腔狭窄、扩张、纡曲、侧支循环不良的细小动脉和微动脉瘤内血栓形成则是腔隙性脑梗死的主要原因。皮质下小动脉广泛的玻璃样变，管腔狭窄，导致皮质下白质灌流不足，脑室外周围白质脱髓鞘，称皮质下动脉硬化性白质脑病（binswangei-病），是血管性痴呆的主要原因。持续的高血压可促使中等动脉和大动脉内膜脂质沉积，促进动脉粥样硬化，故两者常伴随发生。