動脈瘤發病原因尚不十分清楚。動脈瘤形成的病因，概括有以下幾種：

　　1.先天性因素

　　腦動脈管壁的厚度為身體其他部位同管徑動脈的2/3，周圍缺乏組織支持，但承受的血流量大，尤其在動脈分叉部。管壁中層缺少彈力纖維，平滑肌較少，由于血流動力學方面的原因，分叉部又最易受到沖擊，這與臨床發現分叉部動脈瘤最多、向血流沖擊方向突出是一致的。管壁的中層有裂隙、胚胎血管的殘留、先天動脈發育異常或缺陷(如內彈力板及中層發育不良)都是動脈瘤形成的重要因素。先天動脈發育不良不僅可發展成囊性動脈瘤，也可演變成梭形動脈瘤。動脈瘤病人的Willis環變異多于正常人，兩側大腦前動脈近端發育不對稱與前交通支動脈瘤的發生有肯定的關系，即動脈瘤由發育好的一側前動脈供應，該側不僅供血到動脈瘤，還供血到兩側前動脈。動脈瘤常與一些先天性疾患如顱內動靜脈畸形、主動脈弓狹窄、多囊腎、隱性脊柱裂、血管痣并存。文獻中不斷有家族性顱內動脈瘤的報道，這也是先天性原因的一個佐證。

　　顱內動脈瘤在西歐、東歐、日本、美國、智利、瑞典較多，遠比顱內動靜脈畸形多，它們之間的比例為8∶1～4∶1。但在中國、印度、中東動脈瘤卻少得多，而動靜脈畸形相對較多，在中國它們之間的比例為1∶1。Bhagwati認為印度的動脈瘤少與Willis動脈環的先天變異少有關，他連續解剖了1021例Willis動脈環，發現其變異如血管缺如、索條狀血管、副血管、重復血管、前交通支融合及多發異常等占30.4%，認為解剖上的變異少是印度顱內動脈瘤少的一個因素。在1021例Willis動脈環僅發現2例(0.2%)動脈瘤，都在大腦中動脈，都有全身性的動脈粥樣硬化，而Willis動脈環無解剖變異。在西方的尸解中，顱內動脈瘤為0.93%～3.7%。因此，認為印度的顱內動脈瘤少是由于腦血管的先天變異及粥樣硬化少的關系。但也可能與飲食內容不同有關。

　　2.動脈硬化

　　動脈壁發生粥樣硬化使彈力纖維斷裂及消失，削弱了動脈壁而不能承受巨大壓力。硬化造成動脈營養血管閉塞，使血管壁變性。40～60歲是動脈硬化發展的明顯階段，同時也是動脈瘤的好發年齡，這足以說明二者的相互關系。尤其是梭形動脈瘤多與動脈硬化有關，也可由于先天性動脈發育不良。晚近發現垂體腺瘤病人較其他腫瘤易于并發顱內動脈瘤，但是否因長期高水平的生長激素誘發動脈硬化所致尚無定論。

　　3.感染

　　感染性動脈瘤約占全部動脈瘤的4%。身體各部的感染皆可以小栓子的形式經血液播散停留在腦動脈的周末支，少數栓子停留在動脈分叉部。顱底骨質感染、顱內膿腫、腦膜炎等也會由外方侵蝕動脈壁，引起感染性或真菌性動脈瘤。感染性動脈瘤的外形多不規則。

　　4.創傷

　　顱腦閉合性或開放性損傷、手術創傷，由于異物、器械、骨片等直接傷及動脈管壁，或牽拉血管造成管壁薄弱，形成真性或假性動脈瘤。和平時期的創傷性動脈瘤多位于頸內動脈的海綿竇部，由于該部的顱骨骨折引起。戰爭彈片傷造成的顱內動脈瘤占戰爭創傷患者的2.5%;大多數是由于彈片從翼點(額、頂、顳骨與蝶骨大翼交界處)穿入，造成大腦中動脈的主要分支、大腦前動脈的胼周動脈及眼動脈動脈瘤。

　　5.其他

　　此外還有一些少見的原因如腫瘤等也能引起動脈瘤。顱底異常血管網癥、腦動靜脈畸形、顱內血管發育異常及腦動脈閉塞等也可伴發動脈瘤。

　　除上述各原因外，一個共同的因素是血流動力學的沖擊因素。Hashimoto將高血壓鼠的一側頸總動脈在頸部結扎，則動脈瘤出現于前交通動脈及結扎側的后交通動脈。當兩側頸總動脈都被結扎，則在大腦后動脈及基底動脈出現動脈瘤。這些動脈瘤的部位正是血流沖擊力增加的部位。臨床上將腦動脈畸形切除，則有關的顱內動脈瘤也變小或消失。供應前交通支動脈瘤的一側頸內動脈也多半供應兩側大腦前動脈，而對側大腦前動脈近端發育不良，這些都支持了血流動力學這個因素。年輕病人有多囊腎使血壓升高也會引起動脈瘤，甚至于多個動脈瘤。