脑血栓的发生与血管壁病变、血液成分改变、血流动力学改变有关。血管壁病变包括动脉粥样硬化（中老年常见，糖尿病加速进程，绝经后女性风险增）和动脉炎（感染性或自身免疫性，自身免疫病女性发病率相对高）；血液成分改变有血液黏稠度增加（红细胞增多症、高纤维蛋白原血症，无绝对性别差异）和凝血机制异常（遗传性或获得性，长期口服避孕药女性及恶性肿瘤患者易出现）；血流动力学改变包含血压异常（高血压损伤血管内皮促血栓，低血压致血流慢淤积）和心脏功能异常（心房颤动使中老年易形成血栓，女性绝经后风险或增，心力衰竭致泵血差血液淤积）。
一、血管壁病变
1.动脉粥样硬化：是引起脑血栓最常见的血管壁病变原因。多见于中老年人群，随着年龄增长，血管内皮易受损，血脂（如低密度脂蛋白胆固醇等）易沉积于受损处，形成粥样斑块，导致血管腔狭窄、血流受阻，进而引发脑血栓。糖尿病患者由于糖代谢紊乱，会加速动脉粥样硬化的进程，女性在绝经后雌激素水平下降，也会使动脉粥样硬化的发生风险增加。
2.动脉炎：各种炎症可累及脑血管，如感染性动脉炎（细菌、病毒等感染引起）、自身免疫性动脉炎（如系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病累及脑血管）。感染性动脉炎在儿童及青少年中可能因感染相关病原体而发生，自身免疫性动脉炎则在有自身免疫性疾病基础的人群中易出现，不同性别在此类病因下无明显特异性差异，但自身免疫性疾病在女性中的发病率相对较高。
二、血液成分改变
1.血液黏稠度增加：
红细胞增多症：原发性红细胞增多症患者骨髓造血功能异常，导致红细胞数量显著增多，血液黏稠度大幅上升，血流速度减慢，容易形成血栓。
高纤维蛋白原血症：中老年人群中，一些代谢异常等情况可能导致血浆纤维蛋白原水平升高，使血液黏稠度增加，常见于有不良生活方式（如高脂、高糖饮食，缺乏运动等）的人群，男性和女性在这方面无绝对性别差异，但不良生活方式的影响程度可能因个体差异有所不同。
2.凝血机制异常：
遗传性凝血因子异常：如抗凝血酶缺乏症等遗传性疾病，由于体内先天性缺乏某些凝血抑制因子，导致凝血-抗凝血平衡失调，易发生血栓。此类疾病在儿童及青少年中可因遗传因素发病，不同性别发病无明显差异。
获得性凝血机制异常：如应用某些药物（长期口服避孕药等）、患有恶性肿瘤等情况可导致凝血机制异常。长期口服避孕药的女性，由于药物影响体内凝血因子水平，会增加脑血栓的发生风险；恶性肿瘤患者由于肿瘤细胞释放促凝物质等原因，也易出现凝血机制紊乱，进而引发脑血栓。
三、血流动力学改变
1.血压异常：
高血压：长期高血压会使血管壁承受过高压力，损伤血管内皮，促进动脉粥样硬化的形成，同时也会增加血管破裂出血风险，但长期高血压导致血管内皮损伤后，更易促使血栓形成引发脑血栓。中老年人群高血压患病率较高，男性和女性在高血压的患病率上可能存在一定差异，一般男性在中年后高血压患病率相对较高，女性在绝经前后有所变化。
低血压：严重低血压时，血流速度显著减慢，脑部灌注不足，血液中有形成分易在血管内淤积形成血栓。多见于体质较弱的人群，如部分老年人、长期营养不良者等，不同性别在此类病因下无明显特异性差异，但体质较弱的人群中个体差异较大。
2.心脏功能异常：
心房颤动：心房颤动时，心房收缩功能紊乱，血液在心房内淤积，易形成心房附壁血栓，血栓脱落后随血流进入脑血管可引发脑血栓。中老年人群中心房颤动的患病率随年龄增长而升高，女性在绝经后由于内分泌变化等因素，心房颤动的发生风险可能相对增加，且心房颤动患者发生脑血栓的风险比正常人群高数倍。
心力衰竭：心力衰竭患者心脏泵血功能下降，心输出量减少，脑部血流灌注不足，同时血液回流不畅易导致血液淤积，增加脑血栓形成的可能性，此类患者多见于有基础心脏疾病（如冠心病、心肌病等）的人群，不同性别在心力衰竭的发病及由此引发脑血栓的风险上无绝对明显差异，但基础心脏疾病的发生可能与性别相关因素有关。
