頸動脈內中膜增厚，主要是由于動脈內膜脂類的物質沉積。例如低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白的沉積所致，這些沉積物逐漸形成了動脈粥樣硬化斑塊，進一步可發展成為斑塊破裂、潰瘍、血小板黏附、聚集，從而形成血栓。動脈粥樣硬化的動脈管壁薄弱、彈性差、極易形成梭形動脈瘤。瘤內由于血流渦流，也易形成血栓，這些情況均可造成動脈管腔的狹窄或閉塞，導致急性腦供血不足所致的局部腦組織壞死。但是動脈狹窄和閉塞不一定都導致腦梗塞，有研究表明，頸動脈狹窄在75-90%時，腦梗塞的危險性最大，狹窄在75%以下，發生腦梗塞的危險性較小。如果狹窄超過90%，但是側支循環好，也不會發生腦梗塞。說明腦梗塞的形成，必須具備2個條件。1、供血動脈阻塞。2、側支循環不足。還要說明的一點是大動脈的粥樣硬化斑塊脫落，成為栓子，導致腦動脈栓塞。這種動脈到動脈栓塞在臨床上難與動脈血栓形成區別，也進入到動脈血栓性腦梗塞的范疇。