動脈粥樣硬化是由於脂質物質在血管壁上堆積，而血管壁內的巨噬細胞吞噬脂質物質形成脂質池，同時伴有脂質池表面纖維帽的形成，脂質核心與纖維帽構成動脈壁粥樣硬化斑塊的主要組成成分。
動脈粥樣硬化 斑塊逐漸增大使管腔逐漸狹窄，或是斑塊不穩定，發生破潰，斑塊內脂質成分裸露在血管腔內，導致血小板聚集形成血栓，血栓脫落。均可導致腦缺血事件的發生。動脈粥樣硬化導致的頸動脈狹窄常位於頸總動脈末端，頸內動脈起始段、頸內動脈虹吸部以及頸內動脈末段分為大腦前及大腦中動脈部。 頸動脈夾層
頸動脈由內膜、平滑肌層及外膜層構成，正常情況下各層之間相互連接為一統一的整體，血液在血管壁圍成的腔中流動。所謂動脈夾層，顧名思義為各種原因導致的血液進入血管壁各層之間導致的血管壁各層間的分離。在以美國和法國社區為基礎的調查中，頸動脈夾層的發生率為10萬分之2.5-3。而45歲以下的年輕患者的腦卒中，由頸動脈夾層導致的可達25%。
與發育、炎症或自身免疫有關的血管病變
其它一些病變，與發育、血管炎症及自身免疫相關，也可以導致頸動脈狹窄，但所占比例極小。如大動脈炎、纖維肌發育不良、煙霧病等。在這部分患者中，年輕患者所占比例較大。
