缺血性脑卒中的发生与血管壁病变、心脏和血流动力学改变、血液成分和血液流变学异常有关。血管壁病变包括动脉粥样硬化（好发于大、中动脉，年龄、性别、生活方式和基础疾病等影响其进程）和动脉炎（感染性或自身免疫性，特定人群风险高）；心脏和血流动力学改变包含心源性栓塞（心房颤动等致血栓脱落阻塞脑血管，相关人群风险高）和低血压等致脑灌注不足；血液成分和血液流变学异常涉及血液黏稠度增加（相关疾病或情况致血流慢易血栓）和凝血机制异常（易栓症等致血栓倾向高）。
一、血管壁病变
1.动脉粥样硬化：是缺血性脑卒中最常见的血管壁病变原因。动脉粥样硬化可使动脉血管壁增厚、变硬，管腔狭窄，进而导致血流受阻。例如，大量流行病学研究和临床观察发现，动脉粥样硬化好发于大、中动脉，如颈动脉、脑动脉等，随着粥样硬化斑块的逐渐形成和增大，会影响脑部血液供应。年龄因素是动脉粥样硬化发生发展的重要影响因素，随着年龄增长，血管壁的弹性逐渐下降，脂质更容易在血管壁沉积；男性相对女性在动脉粥样硬化的发生上可能存在一定差异，可能与激素水平等因素有关；长期高脂饮食、吸烟、高血压、糖尿病等不良生活方式和基础疾病会加速动脉粥样硬化的进程，增加缺血性脑卒中的发病风险。
2.动脉炎：多种炎症性疾病可累及脑血管壁，引发动脉炎。如感染性动脉炎（细菌、病毒、螺旋体等感染引起）、自身免疫性动脉炎（如系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎等）。感染性动脉炎中，不同病原体感染的途径和机制不同，自身免疫性动脉炎则是机体自身免疫系统错误地攻击血管壁导致炎症反应。对于有自身免疫性疾病病史的人群，发生动脉炎进而引发缺血性脑卒中的风险较高；儿童若发生感染性动脉炎，由于其免疫系统和血管系统尚在发育中，可能更容易受到炎症的影响而导致脑血管病变。
二、心脏和血流动力学改变
1.心源性栓塞：心房颤动是常见的导致心源性栓塞的原因。心房颤动时，心房失去有效的收缩，血液在心房内淤积，容易形成血栓，当血栓脱落随血流进入脑血管时，就会阻塞脑血管，引起缺血性脑卒中。年龄较大的人群发生心房颤动的概率相对较高，男性和女性在心房颤动的患病率上可能存在一定差异；有基础心脏疾病（如风湿性心脏病、冠心病等）的患者，发生心源性栓塞的风险明显增加；长期饮酒、吸烟等不良生活方式也可能影响心脏功能，增加心房颤动的发生风险，进而增加心源性栓塞导致缺血性脑卒中的可能性。
2.低血压和血流动力学改变：各种原因引起的血压过低，如严重的脱水、大出血、急性心肌梗死等导致心输出量减少，或者突然的体位变化等引起脑灌注不足，都可能引发缺血性脑卒中。老年人由于血管调节功能下降，更容易在血压波动时出现脑灌注不足的情况；女性在月经、妊娠等特殊生理时期，血压可能出现波动，若不注意，也可能增加缺血性脑卒中风险；长时间站立、大量出汗等情况可能导致低血压，进而影响脑部血液供应。
三、血液成分和血液流变学异常
1.血液黏稠度增加：红细胞增多症、高黏血症等疾病可使血液黏稠度增加，导致血流速度减慢，容易形成血栓，引发缺血性脑卒中。红细胞增多症患者体内红细胞数量异常增多，血液黏稠度显著升高；高黏血症可能与血浆中纤维蛋白原、球蛋白等成分增多有关。有血液系统基础疾病的人群发生血液黏稠度增加的风险较高；长期饮水过少、大量出汗等情况也可能导致血液浓缩，使血液黏稠度升高，增加缺血性脑卒中的发病风险。
2.凝血机制异常：易栓症等凝血机制异常的疾病会使血液更容易形成血栓。易栓症是一组由于抗凝蛋白、凝血因子、纤溶蛋白等遗传性或获得性缺陷，或者存在获得性危险因素而导致的血栓倾向增高的疾病。有易栓症家族史的人群发病风险较高；长期口服避孕药等情况可能成为获得性的凝血机制异常的危险因素，增加缺血性脑卒中的发生概率。
