脑供血不足通常是由多种因素引起的。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，当血管壁上形成斑块，会使血管狭窄，血流受阻，大约有20% - 30%的脑供血不足与动脉粥样硬化相关。
血管因素引起
动脉硬化： 随着年龄增长，血管会逐渐出现动脉硬化，就像水管用久了会生锈变窄一样，血管壁弹性下降、管腔变窄，血液流动阻力增大，从而影响脑部血液供应。一般40岁以上人群动脉硬化的发生率会逐渐升高。血管痉挛： 比如情绪激动、过度劳累等情况可能引发脑血管痉挛，使得脑血管短暂性收缩，导致脑供血在短时间内减少。像一些长期精神压力大的人，就更容易出现脑血管痉挛的情况。
血液成分因素引起
血液黏稠度增高： 当身体脱水、患有某些血液疾病（如红细胞增多症）时，血液中的有形成分增多，会使血液黏稠度升高，血流速度减慢，影响脑部的血液供应。例如，严重脱水的人血液黏稠度会明显增加，进而可能导致脑供血不足。血液成分异常： 如患有贫血时，血液携带氧气的能力下降，即使血管没有明显狭窄，也会因为氧气供应不足而出现脑供血不足相关症状。一般血红蛋白浓度低于正常范围的贫血患者更容易出现脑供血不足表现。
心脏因素引起
心脏泵血功能减退： 像心力衰竭的患者，心脏不能有效地将血液泵出，心输出量减少，那么供应到脑部的血液量也会相应减少。心力衰竭患者心输出量较正常人可能会减少30% - 50%左右，从而影响脑供血。心律失常： 比如房颤，心脏跳动节律不规则，可能会导致心脏射血不均匀，影响脑部血液的持续供应。房颤患者中约有15% - 20%会合并脑供血不足的情况。