脑动脉瘤的形成是多种因素共同作用的结果。目前认为，遗传因素可能起到一定作用，约有5% - 10%的脑动脉瘤患者有家族遗传倾向；先天性因素也不容忽视，胚胎发育过程中动脉壁结构异常，比如动脉壁中层平滑肌层缺失等情况，就容易导致局部血管壁薄弱，为动脉瘤的形成埋下隐患；还有一些后天因素，像高血压，长期高血压会使血管壁承受过大压力，增加动脉瘤破裂的风险，据统计，高血压患者患脑动脉瘤的概率比血压正常人群要高；动脉粥样硬化也是一个因素，动脉粥样硬化会损伤血管内皮，影响血管的正常结构和功能，进而促进脑动脉瘤的形成。
遗传因素相关
遗传易感性： 研究发现，某些基因的突变可能与脑动脉瘤的发生有关。如果家族中有亲属患有脑动脉瘤，那么其他家庭成员患脑动脉瘤的风险会比普通人群高出一定比例。例如，有家族性脑动脉瘤病史的人群，其患病风险可能是无家族史人群的2 - 3倍。不过，遗传因素并不是唯一的致病因素，只是增加了患病的可能性。家族聚集性： 在一些家族中，可能会出现多个成员患有脑动脉瘤的情况。这提示遗传因素在家族性脑动脉瘤的发病中起到了重要作用。但具体的遗传模式还需要进一步深入研究来明确。
先天性因素相关
胚胎发育异常： 在胚胎发育的早期阶段，动脉壁的发育出现异常。比如，动脉壁的中层结构在胚胎时期没有正常形成，导致局部血管壁的强度不足。这种先天性的结构异常使得血管在日后承受血流压力时，容易向外膨出形成动脉瘤。这种先天性的缺陷是从出生时就存在的潜在风险因素。血管结构薄弱： 部分人天生血管壁相对薄弱，这可能与胚胎发育过程中血管壁的细胞分化等过程出现偏差有关。薄弱的血管壁在长期受到血流冲击等因素影响下，更容易形成动脉瘤。例如，一些人在胎儿时期血管壁的弹力纤维发育不完善，就会增加脑动脉瘤发生的概率。
后天因素相关
高血压的影响： 长期高血压会使血管内压力持续升高，血管壁受到的应力增加。据统计，血压长期高于140/90mmHg的人群，脑动脉瘤的发生率比血压正常人群高约2 - 3倍。高血压会不断损害血管内皮，导致血管壁的修复机制出现紊乱，进而促进动脉瘤的形成和发展。而且，高血压还可能导致已经存在的动脉瘤破裂风险大大增加。动脉粥样硬化的作用： 动脉粥样硬化会使血管内膜出现斑块，血管壁变得僵硬、不光滑。这会影响血管的正常弹性和收缩功能。当血液在血管中流动时，不光滑的血管壁会导致血流产生异常的湍流等情况，进一步损伤血管内皮，破坏血管壁的结构，从而促进脑动脉瘤的形成。动脉粥样硬化在中老年人群中较为常见，这也是为什么中老年人群脑动脉瘤的发病率相对较高的原因之一。