脑栓塞是指血液中的各种栓子（如心脏内的附壁血栓、动脉粥样硬化的斑块、脂肪、肿瘤细胞、纤维软骨或空气等）随血流进入脑动脉而阻塞血管，当侧支循环不能代偿时，引起该动脉供血区脑组织缺血性坏死，出现局灶性神经功能缺损。脑栓塞的临床表现因栓塞的血管不同而有所差异，但一般在数秒或数分钟内症状达到高峰。
神经系统症状表现
突然发生的偏瘫： 一侧肢体无力，活动受限，严重时可能完全不能活动。比如患者原本能正常走路，突然就无法行走，一侧手臂也抬不起来。言语障碍： 表现为说话不清楚，不能顺利表达自己的意思，或者听不懂别人的话。有的患者会出现失语，只能发出简单的声音，无法进行正常交流。意识障碍： 轻者可能只是短暂的意识模糊，重者会陷入昏迷状态。一般在发病后很快就可能出现意识方面的改变，比如原本清醒的人突然变得昏昏沉沉，对外界刺激反应迟钝。
不同栓塞部位的特殊表现
大脑中动脉栓塞： 这是最常见的栓塞部位，可出现对侧偏瘫、偏身感觉障碍和同向性偏盲。如果是优势半球受累，还会伴有失语症。例如患者右侧大脑中动脉栓塞，可能会出现左侧肢体的偏瘫，同时左侧面部和身体感觉减退，若优势半球受损，还不能正确理解别人说的话以及准确表达自己想法。椎 - 基底动脉栓塞： 会引起眩晕、恶心、呕吐、复视、眼球震颤、吞咽困难、构音障碍、交叉性瘫痪等。比如患者可能出现头晕得站不稳，同时伴有吞咽困难，喝水容易呛咳，还可能出现一侧肢体正常，另一侧肢体瘫痪的交叉性瘫痪表现。
伴随症状情况
头痛： 部分患者在发病后会出现头痛症状，可能是因为脑部血液循环障碍，导致颅内压变化引起。但头痛程度因人而异，有的患者可能只是轻微头痛，有的则比较剧烈。癫痫发作： 少数患者在脑栓塞发病后可能会出现癫痫发作，表现为突然的肢体抽搐、口吐白沫、意识丧失等。这是因为脑血管阻塞后，局部脑组织异常放电导致。一般在发病后的数小时至数天内可能出现癫痫发作情况。