缺血的原因大多認為是腦小動脈的微栓塞造成，栓子破碎溶解後，缺血即改善。臨床上將本病分為頸內動脈系統短暫性腦缺血發作和椎基底動脈系統短暫性腦缺血發作。
⑴、供應腦血循環的動脈粥樣硬化是短暫性腦缺血發作發生的最常見原因。最多見的是頸動脈粥樣硬化血栓的形成，常導致管腔狹窄，造成供應腦的血流降低。 ⑵、動脈-動脈的血栓栓塞：栓子來源於頸部的頸動脈或椎動脈的動脈粥樣硬化斑塊的潰瘍面，或較少地來自心髒內的附壁血栓；心源性栓子最多見的原因為心房纖顫、瓣膜疾病和左心室血栓形成等。
⑶、較少見病因：
①夾層動脈瘤、動脈炎及血液成分的異常（如真性紅細胞增多症、血小板減少症、抗心磷脂抗體綜合症等）；
②血流動力學的改變：血流有短暫的降低如任何原因的低血壓、心率不齊、鎖骨下動脈盜血綜合征和藥物的不良反應；
③心髒介入和手術治療的並發症；
④高血壓、動脈粥樣硬化、心髒疾病、糖尿病以及血紅細胞增多症都易促成短暫性腦缺血發作的發生。
