脑动脉瘤的形成与遗传因素、先天性因素、动脉粥样硬化、高血压、感染因素有关，遗传因素使部分人群发病风险升高，胚胎发育异常致先天性因素存潜在病理基础，动脉粥样硬化致中老年等人群风险增加，长期高血压使各年龄段发病风险上升，某些感染性疾病可破坏血管壁致动脉瘤形成。
先天性因素
胚胎发育过程中血管壁的发育异常是脑动脉瘤形成的重要先天性因素。在胎儿时期，脑血管的发育如果出现局部的结构缺陷，比如中膜平滑肌层的缺失或发育不良等情况，就会导致局部血管壁的强度和韧性不足。随着年龄增长和血压等因素的影响，这部分薄弱的血管壁就容易逐渐扩张形成脑动脉瘤。这种先天性因素在儿童时期可能就已经存在潜在的病理基础，但可能在成年后随着身体发育和血压变化等因素才逐渐显现出来。
动脉粥样硬化
动脉粥样硬化会对脑动脉产生影响。动脉粥样硬化时，血管内皮细胞受损，脂质等物质沉积在血管壁内，导致血管壁弹性减退、僵硬，局部血流动力学发生改变。血流的冲击等因素会使血管壁薄弱处逐渐扩张形成动脉瘤。对于中老年人群，尤其是有长期高脂血症、高血压、糖尿病等基础疾病的人，动脉粥样硬化的发生概率较高，进而增加了脑动脉瘤的发生风险。在女性中，绝经后由于雌激素水平变化等因素，动脉粥样硬化的进展可能会加快，也会影响脑动脉瘤的发生几率；而男性在长期不良生活方式影响下，如吸烟、酗酒等，同样易患动脉粥样硬化，从而增加脑动脉瘤风险。
高血压
长期高血压会使脑血管承受的压力持续增高。过高的血压会不断冲击血管壁，尤其是那些原本就存在结构薄弱的部位，会导致血管壁逐渐向外膨出形成动脉瘤。高血压患者无论是儿童、成年人还是老年人，只要血压控制不佳，随着时间推移，脑动脉瘤的发病风险都会逐渐上升。例如，儿童如果存在先天性心血管畸形等情况导致血压异常升高，也可能加速脑动脉瘤的形成；老年人本身血管弹性下降，高血压对其血管壁的损害更为明显，更易引发脑动脉瘤。
感染因素
某些感染性疾病可能会影响脑动脉。例如，细菌性心内膜炎等感染性疾病，细菌等病原体可能会侵犯脑动脉，导致血管壁的炎症反应，使血管壁的结构和功能受到破坏，进而形成动脉瘤。感染因素引起的脑动脉瘤相对较为少见，但一旦发生，对患者健康的影响较大。对于有感染性疾病史的人群，需要密切关注脑血管情况，尤其是儿童在感染某些特殊病原体后，也要注意排查是否存在脑动脉瘤相关病变。
