動脈粥樣硬化是腦血栓形成最常見的原因， 動脈硬化的發生與血管內皮細胞損傷、血脂過高、高血壓以及血流動力學異常有關。 發生動脈粥樣硬化的病因被認為與血脂過高， 特別是一種叫做低密度脂蛋白—膽固醇（LDL-C）的物質含量過高有關。 也與生活方式、營養和遺傳因素有關。 如吃進的食物中含脂肪（肥肉、油脂）、碳水化合物（糖、澱粉等）過多；體力活動過少；肥胖、有高血壓、糖尿病及其家族史（父母或/及兄弟姐妹有同樣疾病）等。 最新的研究發現， 動脈粥樣硬化與載脂蛋白等基因突變有關， 後者是一種與脂肪代謝有關的蛋白質。
動脈粥樣硬化是一種全身性的血管疾病， 發生在不同的器官便產生相應的疾病。 如供應心臟的冠狀動脈發生動脈粥樣硬化就會得冠狀動脈硬化性心臟病（冠心病）。 腦動脈發生動脈粥樣硬化主要在供應腦部的大、中動脈， 最容易發生狹窄的部位在頸部頸總動脈分叉處、椎動脈進入顱腔處、以及基底動脈起始和分叉處。 由於血管內膜的破潰、脂質沉積形成斑塊， 血液中的血小板、纖維蛋白沉積在斑塊上面併發生機化， 造成血管壁增厚、血管腔變窄， 導致腦供血不足。 如果病變進一步發展， 血管腔嚴重狹窄甚至完全閉塞， 或在狹窄的基礎上由於血液粘稠度高（俗稱血稠）， 在斑塊上形成血栓堵塞血管，
