动脉硬化是产生脑供血不足或脑血栓形成的最常见的病因。它的病理基础是动脉内膜深层脂肪变性和胆固醇沉积形成粥样硬化斑块。病变在动脉分叉处最早发生，而且比较严重，然后波及其它部位。受累动脉粗细不匀，管腔变小而弯曲，内弹力层损害，中层变薄。这段受损的血管可以扩张，形成梭形脉瘤，容易破裂而出血。另一方面，在受损的血管内由于管腔狭窄，管壁粗糙不平，血管阻力增加，血流缓慢，也常发生脑供血不足或脑血栓形成。因此说脑动脉硬化是中风发病的基础。