關於短暫性腦缺血發作的病因，目前尚無定論，多數學者認為其病因是動脈粥樣硬化。本病發病通常有以下四種機制：拴塞、血栓、血流動力學異常或血管痙攣。
（一）微栓子柱子主要來源於頸內動脈系統動脈硬化性狹窄處的附壁血栓和動脈粥祥硬化斑塊的脫落、血小板聚集物、膽因醇結晶等，微柱子隨血流阻塞小動脈後出現缺血症狀，當栓子破碎或溶解移向遠端時，血流恢復，症狀消失。而栓子的反復脫落，且隨固定流向的血流進入同一動脈，則臨床表現為同一部位短暫性腦缺血的反復發作。這就是現在多數學者支持微栓子學說的理由。 （二）腦血管痙攣腦動脈硬化後使血管腔狹窄可形成血流游渦，刺激血管壁發生血管痙攣。而出現短暫性腦缺血發作的症狀，當波渦減速時症狀就消失。若動脈壁因血流游渦刺激反復出現，臨床上則表現為短暫性腦缺血發作。因此在持續高血壓、局部損傷，微栓子的刺激下，也可引起腦動脈的痙攣而致短暫性腦缺血發作發作。用鈣離子拮抗劑治療冗A有效、腦血管造影示大動脈痙攣等，也都是血管痙攣學說的支持點之一。
（三）血液成分、血流動力學改變某些血液系統疾病如真性紅細胞增多症、血小板增多症、白血病、異常蛋白血症和貧血等，各種原因所致的高凝狀態及低血壓和心律失常等改變造成腦灌注代償失調，可引起短暫性腦缺血發作。
（四）頸部動脈受壓學說多屬椎—基底動脈系統缺血。推動脈因動脈硬化或先天性迂曲或扭結，當頭頸過伸或向一側轉動時，可在頸椎橫突孔處受壓。若伴有頸椎骨質增生時更易發生。
（五）其他如腦實質內的血管炎、血管壁發育異常或小灶出血、腦外資血綜合征及系統性紅斑痕瘡等也可引起短暫性腦缺血發作。
