化脓性脑膜炎最常见感染途径是血行感染，人体其他部位感染病灶病原体可进血液循环至脑膜，新生儿因免疫不完善脐部感染易血行播散，儿童成人均可因上呼吸道感染等血行累及脑膜，直接蔓延、外伤或医源性感染相对少见，不同年龄人群血行感染机制略有不同，有基础疾病患者因免疫力低更易血行感染致化脓性脑膜炎。
血行感染的具体机制
当人体其他部位存在感染病灶时，如皮肤感染、肺炎、中耳炎等，病原体可进入血液循环系统。病原体随着血流到达脑膜部位，从而引发化脓性脑膜炎。例如，肺炎链球菌感染人体后，可先在肺部引起炎症，然后通过血液循环播散至脑膜。研究表明，许多由肺炎链球菌导致的化脓性脑膜炎病例，最初的感染源是肺部的肺炎。
新生儿由于免疫系统发育尚不完善，脐部等部位的感染更容易通过血行途径传播至脑膜引发化脓性脑膜炎。新生儿皮肤、黏膜屏障功能较弱，脐部若护理不当发生感染，病原体进入血液后更易侵犯脑膜。
对于儿童和成年人，上呼吸道感染后，病原体也可侵入血流进而累及脑膜。上呼吸道感染时，病毒或细菌等病原体容易突破呼吸道黏膜屏障进入血液循环，当机体免疫力下降时，病原体就有机会到达脑膜引发炎症。
其他相对少见的感染途径
直接蔓延：邻近器官感染直接蔓延至脑膜，如鼻窦炎、中耳炎等可蔓延至脑膜引起化脓性脑膜炎。但这种途径相对血行感染来说不是最常见的。例如，严重的鼻窦炎时，鼻窦内的细菌可通过骨板破坏处直接侵犯脑膜。不过，一般情况下，血行感染的发生率高于直接蔓延途径。
外伤或医源性感染：颅脑外伤、颅脑手术等情况下，病原体可直接通过外伤创口或手术切口进入脑膜引起感染，但这也不是化脓性脑膜炎最常见的感染途径。比如，颅脑手术后如果消毒不严格等，可能会发生医源性的脑膜感染，但总体发生率低于血行感染。
在不同年龄人群中，血行感染导致化脓性脑膜炎的机制略有不同。儿童时期，血行感染是主要途径，因为儿童免疫系统相对较弱，容易发生全身感染后血行播散至脑膜。而对于成年人，虽然也可能通过血行感染，但上呼吸道感染等引发的血行播散是常见原因。对于有基础疾病如糖尿病等的患者，其免疫力较低，更容易发生血行感染导致化脓性脑膜炎，因为高血糖环境有利于病原体的生长繁殖，且患者自身免疫力不足以有效清除血中的病原体，从而增加了血行播散至脑膜的风险。
