脑梗塞的发生与血管壁病变、血液成分改变、血流动力学改变相关。血管壁病变包括动脉粥样硬化、动脉炎、先天性血管病等；血液成分改变有血液黏稠度增加（如红细胞增多症、血小板增多症、血浆蛋白异常等）和凝血机制异常（如抗凝药物不当、DIC等）；血流动力学改变包含血压异常（高血压、低血压及血流动力学障碍）、心脏功能异常（心律失常、心肌梗死等）。
一、血管壁病变
1.动脉粥样硬化
是脑梗塞最常见的血管壁病变原因，多见于中老年人，男性略多于女性。动脉粥样硬化会使动脉血管内膜受损，脂质沉积形成斑块，导致血管腔狭窄甚至闭塞。例如，研究发现，随着年龄增长，动脉粥样硬化的发生率逐渐升高，在50岁以上人群中更为常见。高血压、高血脂、糖尿病等因素会加速动脉粥样硬化的进程，这些因素与不健康的生活方式密切相关，如高盐高脂饮食、缺乏运动等，会影响不同年龄、性别的人群，长期的不良生活方式会使血管内皮功能受损，促进斑块形成。
其他血管壁病变：如动脉炎（包括感染性动脉炎，如结核、梅毒等病原体感染引起的动脉炎；非感染性动脉炎，如系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病相关的动脉炎），不同年龄和性别的人群均可发病，感染性动脉炎在特定感染高发人群中易出现，自身免疫性动脉炎在自身免疫性疾病好发的年龄段和性别中更易发生。此外，先天性血管病（如先天性动脉瘤、先天性血管狭窄等）也可导致脑梗塞，先天性血管病在出生时即存在，部分可能在成长过程中逐渐出现症状，不同性别和年龄的人群均有发病可能，但具体发病情况因血管病变类型而异。
二、血液成分改变
1.血液黏稠度增加
红细胞增多症患者，无论是原发性还是继发性红细胞增多症，都会使血液中红细胞数量显著增加，导致血液黏稠度升高，容易形成血栓引发脑梗塞。这种情况在各年龄段均可发生，原发性红细胞增多症多见于中年男性，继发性红细胞增多症则可见于有长期缺氧因素的人群，如慢性阻塞性肺疾病患者，不同年龄和性别的人群因各自不同的病因导致红细胞增多。
血小板增多症患者，血小板数量异常增多，会使血液黏滞性增高，增加血栓形成风险。原发性血小板增多症多见于40岁以上人群，男女发病率无明显差异；继发性血小板增多症可由感染、手术、恶性肿瘤等多种原因引起，不同年龄和性别的人群都可能患病，具体与引发血小板增多的原发病相关。
血浆蛋白异常，如多发性骨髓瘤患者，血液中异常的免疫球蛋白增多，会影响血液的流变学性质，导致血液黏稠度改变，增加脑梗塞发生几率。多发性骨髓瘤好发于中老年人群，男性略多于女性，其发病与骨髓内浆细胞的异常增殖有关。
2.凝血机制异常
应用抗凝药物不当或自身有抗凝系统异常的情况，如抗凝血酶Ⅲ缺乏症患者，会使血液抗凝功能异常，容易发生血栓形成导致脑梗塞。抗凝血酶Ⅲ缺乏症可分为先天性和获得性，先天性抗凝血酶Ⅲ缺乏症多在幼年或青年时期发病，男女均可患病；获得性抗凝血酶Ⅲ缺乏症可见于肝病、肾病综合征等患者，不同年龄和性别的人群因各自的基础疾病情况而有不同的发病风险。
弥散性血管内凝血（DIC），可由感染、创伤、恶性肿瘤等多种原因引起，发病急骤，会导致血液中凝血因子消耗和纤溶亢进，引发广泛微血栓形成，进而可能导致脑梗塞。DIC可见于各个年龄段和不同性别，其发病与原发病的病情严重程度等因素相关，例如严重感染的患者，无论年龄和性别，都可能因感染诱发DIC。
三、血流动力学改变
1.血压异常
高血压是脑梗塞的重要危险因素，长期高血压会使脑血管发生玻璃样变、动脉硬化等病变，导致血管狭窄、闭塞。高血压在各个年龄段均可发病，男性和女性发病率在不同年龄段有所差异，一般中年以后发病率逐渐升高，且高血压患者如果血压控制不佳，脑梗塞的发病风险会显著增加。
低血压及血流动力学障碍，如严重的心力衰竭患者，心输出量减少，导致脑灌注不足，可能引发脑梗塞。心力衰竭可见于各个年龄段，不同性别均可发病，尤其是有基础心脏疾病的人群，如冠心病患者、心肌病患者等，心功能受损时容易出现脑灌注不足的情况。
2.心脏功能异常
心律失常，如心房颤动患者，心房失去有效的收缩功能，血液在心房内淤积，容易形成血栓，血栓脱落可随血液循环进入脑血管导致脑梗塞。心房颤动在老年人中较为常见，女性发病率相对男性可能略有差异，随着年龄增长，发病率逐渐升高，有基础心脏疾病的患者更易发生心房颤动并引发脑梗塞。
心肌梗死患者，心输出量减少，脑供血不足，也可能导致脑梗塞。心肌梗死可发生于各个年龄段，男性发病率略高于女性，尤其是有冠心病危险因素的人群，如吸烟、高血脂、高血压等患者，心肌梗死发生后容易出现脑梗塞并发症。
