脑干出血多由高血压合并小动脉硬化引起，约70%的脑干出血患者有高血压病史，血压长期控制不佳会使脑内小动脉形成微动脉瘤，当血压剧烈波动时，微动脉瘤破裂就会导致脑干出血。
高血压因素：
血压控制不稳：长期高血压会使脑血管的弹性减退，血管壁变脆。如果血压在短时间内急剧升高，比如收缩压突然升至200mmHg以上，就容易导致脑内小动脉破裂出血。有研究发现，血压波动超过20mmHg，脑干出血的风险会明显增加。高血压病史时长：高血压病史超过10年的患者，脑干出血的发生率相对更高。因为长期高血压对血管的损害是逐渐累积的，血管病变会越来越严重，破裂出血的可能性也就增大。
血管病变因素：
先天性脑血管畸形：一些人出生时就存在脑干部位的先天性脑血管畸形，比如动静脉畸形等。这些畸形的血管结构异常，管壁薄弱，相比正常血管更容易破裂出血。据统计，由先天性脑血管畸形导致的脑干出血约占所有脑干出血病例的10%左右。淀粉样血管病：多见于老年人，脑内的血管壁会出现淀粉样物质沉积，使血管的弹性和强度下降，容易发生破裂出血。在60岁以上的脑干出血患者中，约有5% - 10%是由淀粉样血管病引起的。
其他诱发因素：
剧烈运动：剧烈运动时，人体血压会迅速升高，尤其是进行如举重、拔河等需要用力屏气的运动时，胸腔和腹腔压力急剧上升，会传导到颅内血管，增加脑干出血的风险。有报道显示，约15%的脑干出血患者发病前有剧烈运动史。情绪激动：人在情绪激动时，交感神经兴奋，体内会分泌大量肾上腺素等激素，导致血压突然升高。比如暴怒、大喜大悲等强烈情绪刺激下，很可能诱发脑干出血。临床观察发现，约20%的脑干出血患者是在情绪剧烈波动时发病的。