动脉粥样硬化是脑血栓形成的最常见原因，最近将脑血栓形成更名为“动脉粥样硬化性血栓性脑梗塞”。动脉硬化的发生与内皮细胞损伤、血脂过高、高血压以及血流动力学异常有关。病因还与生活方式、营养和遗传因素有关，如高脂肪食物、缺乏体力活动、肥胖、高血压等。据最新研究，动脉粥样硬化与基因突变有关。该疾病发生在不同器官时会引起相应的疾病，如心脏的冠状动脉发生狭窄就会导致冠心病。在脑动脉中的狭窄会导致脑细胞缺血坏死，进而引发脑血栓形成。

还有其他较少见的引起脑血栓形成的病因，如各种动脉炎症和高凝状态造成的各种疾病。要确认是否患有脑血栓形成，需要进行头颅CT、头颅MRI和脑血管造影等仪器和化验检查的辅助。

头颅CT扫描是诊断脑血栓形成较为方便、便宜的检查，可以明确脑组织坏死的情况，但在发病24小时内不一定能发现病灶。头颅MRI可以补充CT的不足，但价格较贵且有一定的限制条件。脑血管造影可以发现血管狭窄和闭塞的部位，但存在一定的损伤和并发症。