一、血栓形成
动脉粥样硬化
长期的不良生活方式，如高脂饮食、吸烟、酗酒等，容易导致血脂异常，胆固醇、甘油三酯等在血管壁内沉积。随着时间推移，形成动脉粥样硬化斑块。这些斑块就像血管壁上的“垃圾”，会使血管壁变得粗糙不平，并且逐渐增厚、变硬，管腔越来越窄。当斑块不稳定破裂时，会激活血液中的凝血系统，血小板等凝血物质聚集在破裂处，形成血栓。一旦血栓堵塞脑部血管，就会引发脑梗。
血液高凝状态
某些疾病会使血液处于高凝状态，例如肿瘤患者，癌细胞可以释放促凝物质，使血液更容易凝固。还有一些遗传性疾病，像蛋白C、蛋白S缺乏症等，这些蛋白质在正常情况下是抑制血液凝固的，缺乏时就会导致血液容易形成血栓。另外，女性长期口服避孕药也可能影响凝血功能，增加血栓形成风险，进而可能引发脑梗。
二、栓塞
心源性栓塞
当心脏出现问题时，很可能导致栓子形成并脱落，随血流进入脑部血管引起栓塞。例如心房颤动，这是一种常见的心律失常。在房颤时，心房失去了有效的收缩功能，血液在心房内瘀滞，容易形成血栓。一旦血栓脱落，就可能随着血液循环流向脑部，堵塞脑部血管。还有心脏瓣膜病，如风湿性心瓣膜病，病变的瓣膜上也容易形成血栓，脱落后同样会导致脑梗。
其他来源的栓塞
比如脂肪栓塞，在长骨骨折等情况下，骨髓内的脂肪滴可能进入血液循环，随着血流到达脑部血管并堵塞血管。还有空气栓塞，在一些医疗操作不当（如静脉输液时空气进入血管）或者潜水员快速上浮等特殊情况下，空气泡进入血管，也可能流向脑部引起栓塞。
三、血管痉挛
蛛网膜下腔出血、偏头痛等情况可能引起脑血管痉挛。当血管痉挛发生时，血管会突然收缩变窄，脑部血流减少。如果痉挛持续时间较长或者程度较严重，就可能导致局部脑组织缺血缺氧，最终引发脑梗。
四、血流动力学改变
血压异常
低血压可能导致脑部灌注不足。例如突然站立时发生的体位性低血压，或者大量失血、严重脱水等导致血容量不足引起的低血压，脑部血管得不到足够的血液供应，就可能引发脑梗。另一方面，高血压患者如果血压波动过大，尤其是血压突然急剧升高时，可能会损伤血管内皮细胞，促使动脉粥样硬化的发展，同时也可能导致脑部小血管破裂或者堵塞，引发脑梗。
血管狭窄或闭塞
除了前面提到的动脉粥样硬化导致的血管狭窄外，先天性血管发育异常，如烟雾病，患者的脑底血管会出现异常的狭窄或闭塞。这会影响脑部正常的血液供应，容易导致局部脑组织缺血，进而引发脑梗。