Co thắt mạch máu não có thể xảy ra do lấp mạch do cục huyết khối nhỏ làm nghẽn mạch máu đến não, xơ vữa động mạch, mạch máu nhỏ, đái tháo đường, tăng huyết áp, hẹp động mạch cảnh.... Điển hình co thắt mạch máu não là xảy ra nhanh và hồi phục nhanh do tắc nghẽn tạm thời nguồn cung cấp máu đến não gây tai biến thoáng qua.