脑血管瘤的发生与多种因素相关，包括遗传因素（如遗传性出血性毛细血管扩张症相关基因突变致血管异常）、先天性发育异常（胚胎期脑血管形成异常致局部血管畸形团发展为脑血管瘤）、动脉粥样硬化（致动脉壁弹性降低、抗压能力下降形成动脉瘤）、高血压（长期高压使血管壁受损易形成动脉瘤）、外伤因素（头部外伤致脑血管损伤修复异常形成脑血管瘤，相对少见但后果严重）、感染因素（感染性疾病致血管壁炎症损伤形成动脉瘤，如梅毒相关性动脉炎）以及其他因素（长期吸烟酗酒等不良生活方式及全身性疾病如结缔组织病等也可能增加发病风险）。
先天性发育异常
在胚胎发育时期，脑血管的形成出现异常可导致脑血管瘤。胚胎期血管发育过程中，原始血管网的分化、融合等环节发生障碍，就可能形成局部的血管畸形团，这些畸形团随着生长发育逐渐可能发展为脑血管瘤。例如，原始血管芽的分化不良，使得局部血管结构异常，形成薄壁的血管团，在血压等因素作用下，逐渐扩张形成动脉瘤。
动脉粥样硬化
动脉粥样硬化是导致脑血管瘤的一个重要因素。随着年龄增长，尤其是50岁以上的人群，动脉粥样硬化的发生率逐渐升高。动脉粥样硬化会使动脉壁的弹性降低，血管壁受到血流的冲击压力增大。长期的血流动力学改变会导致动脉壁局部薄弱，逐渐向外膨出形成动脉瘤。研究发现，动脉粥样硬化患者血管壁的平滑肌细胞减少，胶原纤维和弹性纤维受损，使得血管壁的抗压能力下降，容易在血流的作用下形成脑血管瘤。
高血压
长期高血压会显著增加脑血管瘤的发生风险。高血压患者的血管长期处于高压状态，血管壁承受的压力比正常情况大得多。持续的高压会使动脉壁受损，尤其是对于存在先天性血管发育薄弱或者已发生动脉粥样硬化的血管部位，更容易形成动脉瘤。有研究统计显示，高血压患者脑血管瘤的发病率比血压正常人群高出数倍，因为高血压不断冲击血管壁，破坏血管的正常结构和功能，促使脑血管瘤的形成。
外伤因素
头部受到外伤时，可能会直接损伤脑血管，导致血管破裂、出血，进而引发血管的修复性改变，有可能形成脑血管瘤。例如，严重的头部撞击伤，可能会使脑血管的内膜、中膜等结构受损，局部血管在修复过程中出现异常的重塑，形成动脉瘤样结构。不过，这种因外伤导致的脑血管瘤相对较少见，但一旦发生，后果较为严重。
感染因素
某些感染性疾病也可能与脑血管瘤的发生有关。例如，细菌感染引起的感染性动脉炎，可导致血管壁的炎症损伤，使血管壁的结构和功能破坏，进而形成动脉瘤。梅毒螺旋体感染可引发梅毒相关性动脉炎，影响脑血管，增加脑血管瘤的发病几率。感染导致血管壁的炎症细胞浸润，释放多种炎症介质，破坏血管壁的弹性纤维和胶原纤维，使得血管壁薄弱，在血流压力下逐渐扩张形成脑血管瘤。
其他因素
长期吸烟、酗酒等不良生活方式也可能对脑血管瘤的发生有一定影响。吸烟会使血管收缩，血压升高，同时烟草中的有害物质会损伤血管内皮细胞，影响血管的正常功能；酗酒会导致血压波动，加重血管壁的损伤，这些因素都可能促进脑血管瘤的形成。此外，一些全身性疾病，如结缔组织病等，也可能通过影响血管的结构和功能，增加脑血管瘤的发病风险。
