脑梗死的原因比较复杂，它是各种原因所致的脑部血液供应障碍，导致局部脑组织缺血缺氧性坏死，目前已知的原因有大动脉粥样硬化，小动脉闭塞，心源性脑栓塞，其他一些少见病因，比如凝血功能障碍，血液成分改变，血管炎，血管畸形，夹层动脉瘤，肌纤维营养不良，结缔组织病等，还有少部分脑梗死病因不明。
最常见的原因是动脉粥样硬化，常常伴有高血压，糖尿病，高血脂。长期三高可以导致动脉硬化，损害动脉内膜，导致在局部形成动脉粥样硬化斑块，斑块可以导致血管管腔狭窄，斑块脱落可以形成小的血栓堵塞远端血管，原位直接血栓形成可以导致较大血管闭塞。
除三高以外，抽烟，饮酒，高龄，也是导致动脉粥样硬化的原因。