缺血性脑卒中的原因主要包括：①颅外颈动脉和基底动脉由于动脉粥样硬化引起狭窄，其远端脑组织出现供血不足或分水岭梗死；②动脉壁粥样硬化斑块脱落，引起动脉栓塞而发生脑梗死；③系统性栓塞；④细小动脉玻璃样变性，导致微血管病变，形成腔隙性脑梗死。其他少见原因有颈动脉破裂、血管炎、或由于血液凝固异常而形成血栓。
出血性脑卒中包括：自发性脑出血及蛛网膜下腔出血。自发性脑出血的常见原因为高血压、脑血管畸形、脑淀粉样变性、瘤卒中及溶栓或抗凝治疗所致。蛛网膜下腔出血的常见原因为颅内动脉瘤、其他为脑血管畸形、高血压，也可见于动脉炎、脑底异常血管网、结缔组织病、血液病、抗凝治疗并发症等。