蛛网膜下腔出血最常见的原因是颅内动脉瘤破裂，约占所有蛛网膜下腔出血病例的85%左右。
颅内动脉瘤破裂导致
先天性因素： 颅内动脉壁的先天性缺陷是形成动脉瘤的重要原因。胚胎期血管发育异常，使得动脉壁局部薄弱，在血流冲击等因素下，逐渐膨出形成动脉瘤。比如在一些研究中发现，约有5% - 10%的人群存在颅内动脉瘤，但大部分可能终身不破裂。动脉硬化： 高血压、高血脂等因素可导致动脉硬化，使动脉壁弹性减退，血管壁承受压力的能力下降，容易形成动脉瘤。随着年龄增长，动脉硬化的发生率升高，60 - 70岁人群中颅内动脉瘤的检出率相对较高。
脑血管畸形引起
动静脉畸形： 是脑血管畸形中最常见的一种，由胚胎期脑血管发育异常所致。畸形的血管团中动脉和静脉直接沟通，没有正常的毛细血管结构，血管壁薄弱，容易破裂出血引发蛛网膜下腔出血。这种情况在年轻人中相对多见，约占蛛网膜下腔出血病因的10%左右。海绵状血管瘤： 由众多薄壁血管组成的海绵状异常血管团，血管之间无正常脑组织，病灶可逐渐增大，当血管破裂时就会引起蛛网膜下腔出血。其出血的概率相对动脉瘤和动静脉畸形较低，但也不可忽视。
其他少见原因
烟雾病： 是一种原因不明的慢性进行性脑血管闭塞性疾病，主要表现为双侧颈内动脉末端及大脑前、中动脉起始段进行性狭窄或闭塞，颅底出现异常的小血管网。这些异常血管网破裂可导致蛛网膜下腔出血，多见于儿童和青少年，在亚洲人群中相对高发。血液系统疾病： 如白血病、再生障碍性贫血、血小板减少性紫癜等，由于凝血功能异常，也可能增加蛛网膜下腔出血的风险。例如白血病患者，异常的白细胞增殖可能影响正常的凝血机制，当颅内血管受到影响时，就容易发生出血。颅内肿瘤卒中： 某些颅内肿瘤，如胶质母细胞瘤、血管母细胞瘤等，肿瘤生长过程中可能侵犯周围血管，导致血管破裂出血，进而引起蛛网膜下腔出血。这类情况相对较少见，但一旦发生，病情往往较为严重。