脑血栓主要是脑部血管内形成血栓，阻塞血管，导致局部脑组织缺血缺氧坏死引起的。一般来说，动脉粥样硬化是引发脑血栓的重要基础因素。
血管病变相关因素
动脉粥样硬化： 这是最常见的导致脑血栓的原因。动脉粥样硬化会使血管内膜受损，脂质等物质沉积，形成斑块，斑块破裂后会激活凝血系统，促使血栓形成。例如，有研究发现，中老年人中动脉粥样硬化的发生率较高，随着年龄增长，血管壁弹性下降，更容易出现粥样硬化斑块。动脉炎： 某些炎症性疾病累及脑部动脉时，会影响血管的正常结构和功能。比如结节性多动脉炎、红斑性狼疮等血管炎，可使血管内膜增厚、管腔狭窄，进而引发血栓形成。
血液成分改变相关因素
血液黏稠度增高： 当人体脱水、患有某些血液系统疾病时，血液黏稠度会升高。比如严重脱水的患者，血液中水分减少，有形成分相对增多，血液就会变得黏稠，容易在血管内形成血栓。另外，红细胞增多症患者，血液中红细胞数量异常增多，也会导致血液黏稠度显著增高，增加脑血栓风险。凝血机制异常： 一些先天性或后天性的凝血因子异常情况，会使血液更容易凝固形成血栓。例如，遗传性易栓症患者，体内存在凝血相关基因的缺陷，导致凝血功能异常，容易发生血栓事件。
血流动力学相关因素
血压波动： 血压突然大幅波动时容易引发脑血栓。血压过低时，脑部血流灌注不足，血管内血流缓慢，血液中的有形成分容易沉积形成血栓；而血压过高时，血管壁受到的压力增大，可能损伤血管内皮，促使血小板等聚集形成血栓。比如，高血压患者如果没有很好地控制血压，在血压剧烈波动时，发生脑血栓的风险会明显增加。血流缓慢： 长期卧床的患者，由于活动量减少，血流速度会减慢。血液流动缓慢时，血小板等有形成分更容易在血管壁附着、聚集，进而形成血栓。例如，手术后长期卧床的患者，就属于血流缓慢易引发脑血栓的高危人群。