蛛网膜下腔出血常见的原因主要是颅内动脉瘤破裂，约占所有病因的50%~85%。其中，先天性颅内动脉瘤是较为常见的因素，在脑血管造影检查中，约有5%的成年人存在先天性颅内动脉瘤。
颅内动脉瘤破裂
先天性因素： 胚胎发育过程中，脑血管壁的中层有先天性缺陷，就容易形成动脉瘤。随着年龄增长，血压波动等因素可能使动脉瘤逐渐扩大，最终破裂导致蛛网膜下腔出血。动脉硬化： 高血压会使动脉壁受到压力，长期如此会导致动脉壁弹性减退，形成动脉硬化性动脉瘤。一般来说，50岁以上人群动脉硬化性动脉瘤的发生率相对较高。
血管畸形
动静脉畸形： 脑内动脉和静脉之间没有正常的毛细血管床，直接沟通形成异常血管团。这个异常血管团的血管壁比较薄，容易破裂出血，从而引发蛛网膜下腔出血。动静脉畸形可发生在任何年龄段，但以青少年相对多见。海绵状血管瘤： 由众多薄壁血管组成的海绵状异常血管团，这些血管壁缺乏弹性组织，容易破裂出血，导致蛛网膜下腔出血。海绵状血管瘤可在颅内多个部位出现。
其他少见原因
Moyamoya病： 又称烟雾病，是由于颈内动脉虹吸段及大脑前、中动脉起始部进行性狭窄或闭塞，颅底出现异常的小血管网。这些异常血管网破裂也可引起蛛网膜下腔出血，该病在东亚地区相对多见，儿童和青少年发病率较高。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。这些疾病会影响血液的凝血功能，当凝血功能出现严重异常时，可能导致颅内血管出血，进而引发蛛网膜下腔出血。例如，血小板减少性紫癜患者血小板数量明显减少，凝血功能受到影响，容易出现出血倾向，包括颅内出血导致蛛网膜下腔出血。