脑梗死的发生与多种因素相关，包括血管壁病变（如动脉粥样硬化、动脉炎）、心脏和血流动力学改变（如心源性栓塞、低血压和血流动力学改变）、血液成分和血液流变学改变（如血液黏稠度增加、凝血机制异常）以及其他因素（如吸烟、酗酒、年龄性别、既往病史等），这些因素通过不同机制导致血管狭窄、闭塞或血栓形成从而引发脑梗死。
一、血管壁病变
（一）动脉粥样硬化
是脑梗死最常见的病因。多见于中老年人，男性略多于女性。动脉粥样硬化主要累及大、中动脉，如主动脉、颈动脉、脑动脉等。其发生与多种因素有关，包括高血压、高血脂、糖尿病、吸烟、肥胖等。这些因素可损伤血管内皮细胞，导致脂质沉积、血小板聚集，形成粥样斑块，使血管腔狭窄甚至闭塞，进而引起脑梗死。例如，长期高血压会使血管壁承受过高压力，加速动脉粥样硬化的进程；高血脂会导致血液中脂质成分增多，易在血管壁沉积。
（二）动脉炎
各种炎症性疾病可累及脑动脉，如感染性动脉炎（细菌、病毒、螺旋体等感染）、自身免疫性动脉炎（如系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎等）。感染性动脉炎多发生于有感染病史的人群，自身免疫性动脉炎则好发于自身免疫功能异常的人群，无论是哪种动脉炎，都可使血管壁受损、管腔狭窄或闭塞，从而引发脑梗死。
二、心脏和血流动力学改变
（一）心源性栓塞
是脑梗死的重要原因之一。常见于心房颤动、心脏瓣膜病、心肌梗死、心肌病等心脏疾病。心房颤动时，心房收缩不规则，容易形成附壁血栓，当血栓脱落随血流进入脑动脉时，就会阻塞血管导致脑梗死。心脏瓣膜病患者，瓣膜病变可使血流动力学改变，容易形成血栓；心肌梗死患者，心肌坏死区域可能形成血栓，这些血栓都可能脱落栓塞脑血管。
（二）低血压和血流动力学改变
严重的低血压，如各种原因引起的休克、心力衰竭导致的心排出量减少等，可使脑灌注压降低，脑血流减少，尤其是在已有脑血管狭窄的基础上，更容易发生脑梗死。例如，老年人在夜间大量出汗或腹泻后，若未及时补充水分，可能出现低血压，从而增加脑梗死风险。
三、血液成分和血液流变学改变
（一）血液黏稠度增加
如高脂血症、高蛋白血症、脱水、红细胞增多症等，可使血液黏稠度升高，血流速度减慢，容易形成血栓导致脑梗死。高脂血症患者血液中脂质含量高，血液黏稠度增加；红细胞增多症患者红细胞数量异常增多，血液黏稠度也会明显升高。
（二）凝血机制异常
某些凝血因子异常增多或抗凝因子减少等凝血机制异常情况，可使血液处于高凝状态，增加血栓形成的风险，进而引发脑梗死。例如，遗传性易栓症患者存在凝血机制的先天性异常，容易反复发生血栓栓塞事件，包括脑梗死。
四、其他因素
（一）吸烟
吸烟是脑梗死的重要危险因素之一。烟草中的尼古丁等有害物质可损伤血管内皮细胞，促进血小板聚集，升高血液黏稠度，加速动脉粥样硬化的发展，从而增加脑梗死的发生风险。吸烟量越大、吸烟年限越长，风险越高，无论是男性还是女性，吸烟都会对血管造成损害。
（二）酗酒
长期大量饮酒可导致高血压、高血脂、心肌病等，进而增加脑梗死的发生几率。酒精可使血压升高，还会影响脂质代谢，导致血脂异常，同时对心肌有一定毒性作用，影响心脏功能，这些都与脑梗死的发生密切相关。
（三）年龄和性别
脑梗死多见于中老年人，随着年龄增长，血管壁逐渐发生退变、动脉粥样硬化等病变的几率增加，所以老年人是脑梗死的高发人群。在性别方面，男性脑梗死的发病率略高于女性，但具体机制尚不完全明确，可能与男性的一些生活方式因素（如吸烟、酗酒等）及激素水平等有关。
（四）既往病史
有脑血管疾病病史、心脏病史（如心房颤动、心肌梗死等）、糖尿病、高血压等病史的人群，发生脑梗死的风险明显高于无这些病史的人群。例如，糖尿病患者长期高血糖状态可损伤血管内皮细胞，加速动脉粥样硬化，同时影响神经和血管功能，容易并发脑梗死；高血压患者长期血压控制不佳，会使血管承受高压，导致血管壁受损，促进动脉粥样硬化形成。
