脑供血不足通常是多种因素共同作用引起的。一般来说，动脉粥样硬化是导致脑供血不足的常见原因之一，当颈动脉或颅内动脉发生粥样硬化时，血管壁会增厚、变硬，管腔狭窄，从而影响血液的正常流动，大约有40% - 50%的脑供血不足与动脉粥样硬化相关。
血管因素导致
动脉粥样硬化： 随着年龄增长，血管壁会逐渐出现脂质沉积等情况，就像水管内壁结垢一样，使得血管变得狭窄。例如，50岁以上人群动脉粥样硬化的发生率会明显升高，从而增加脑供血不足的风险。血管痉挛： 情绪激动、过度劳累等情况可能会引起脑血管痉挛，导致脑供血短时间内减少。比如长期精神压力大的人，发生脑血管痉挛的概率相对较高。
血液成分改变
血液黏稠度增高： 某些疾病会导致血液黏稠度增加，像高脂血症患者，血液中血脂含量过高，就会使血液流动变缓慢，影响脑部的血液供应。一般来说，高脂血症患者的血液黏稠度比正常人要高2 - 3倍。血液成分异常： 贫血患者由于红细胞携带氧气的能力下降，也会造成脑供血不足。例如重度贫血患者，其血红蛋白含量明显低于正常水平，脑部获取的氧气就会不足。
心脏泵血功能障碍
心功能不全： 当心脏的泵血功能减弱时，比如患有心肌梗死的患者，心脏输出的血液量减少，就无法为脑部提供充足的血液。大约有20% - 30%的心功能不全患者会并发脑供血不足。心律失常： 像心房颤动等心律失常疾病，会使得心脏的节律异常，影响血液的正常输出，进而影响脑部的血液供应。例如慢性心房颤动患者，脑部供血往往不稳定。