脑血栓形成主要与三大原因相关。首先，动脉粥样硬化是常见原因之一，约70%的脑血栓由它引起。动脉粥样硬化会使动脉血管壁增厚、变硬，失去弹性，血管腔变得狭窄，血液中的血小板、脂质等容易在狭窄处聚集形成血栓，从而阻碍血液流动，导致脑部缺血缺氧发生脑血栓。
血液成分改变
血液黏稠度增高： 当人体脱水时，血液中的水分减少，其他成分相对增多，会使血液黏稠度升高。比如严重腹泻、大量出汗未及时补充水分时，就可能增加脑血栓形成风险。还有一些疾病会导致血液中红细胞、血小板等成分异常增多，像真性红细胞增多症患者，血液中红细胞数量大幅增加，血液变得黏稠，容易形成血栓引发脑血栓。凝血机制异常： 某些遗传性或获得性的凝血因子异常情况，会使人体凝血机制出现问题。例如患有易栓症的人，体内存在抗凝蛋白缺乏等情况，凝血功能容易亢进，血液更容易凝固形成血栓，进而引发脑血栓。
血管壁病变
高血压： 长期高血压会损伤血管内皮细胞，使血管壁变得不光滑，血液中的脂质等更容易沉积在血管壁上，促进动脉粥样硬化的形成，同时高血压还会增加血管的压力，使血管更容易破裂或发生病变，从而增加脑血栓形成的几率。据统计，有高血压病史的人发生脑血栓的风险比正常人高4倍左右。先天性血管畸形： 一些人出生时就存在脑血管先天性发育异常，比如脑血管畸形，血管结构异常会影响血液正常流动，容易导致血栓形成。这种先天性血管畸形可能在年轻时就潜伏，随着年龄增长或某些诱因作用下，引发脑血栓。