脑栓塞是指血液中的各种栓子（如心脏内的附壁血栓、动脉粥样硬化的斑块、脂肪、肿瘤细胞、纤维软骨或空气等）随血流进入脑动脉而阻塞血管，当侧支循环不能代偿时，引起该动脉供血区脑组织缺血性坏死，出现局灶性神经功能缺损。脑栓塞的临床表现多样，一般在数秒或数分钟内症状达到高峰。
神经系统症状表现
突然发生的偏瘫： 患者一侧肢体（如上肢或下肢）无力，活动受限，严重时可能完全不能活动。例如，原本能正常拿东西的手，突然拿不住物品，走路时一侧下肢拖曳。言语障碍： 表现为说话不清，不能流利表达自己的意思，或者理解别人的话有困难。有的患者会出现失语，完全不能说话，或者只能说出简单的词语。
意识与精神状态改变
不同程度的意识障碍： 轻的患者可能只是嗜睡，即睡眠时间增多，能被唤醒，但唤醒后又很快入睡；重的患者会出现昏迷，对呼唤、疼痛等刺激都没有反应。比如有的患者原本意识清楚，突然变得昏昏沉沉，叫他很久才勉强睁开眼。精神症状： 部分患者可能出现烦躁不安、情绪激动，或者相反，表现为淡漠、反应迟钝等。
其他伴随症状
头痛： 有些患者会出现头痛，疼痛程度不一，可能是轻微的胀痛，也可能是较为剧烈的头痛。这是因为脑栓塞导致脑组织缺血、水肿，刺激颅内的痛觉敏感结构引起。癫痫发作： 少数患者在脑栓塞发病后可能出现癫痫，表现为肢体抽搐、口吐白沫、双眼上翻等症状。这是由于脑血管阻塞后，局部脑组织异常放电导致。