心源性（60%）
引起脑栓塞的栓子来源于各种心脏病，风湿性心脏病伴心房纤维颤动脑栓塞位居首位，约占半数以上;其他常见的有：冠状动脉硬化性心脏病伴有房颤，亚急性感染性心内膜炎的赘生物，心肌梗死或心肌病的附壁血栓，二尖瓣脱垂，心脏黏液瘤和心脏手术合并症等的栓子脱落。
关于炎性物质或赘生物进入脑血管，多在亚急性细菌性心内膜炎及先天性心脏病的基础上发生，细菌附着在病变的心内膜上繁殖，并与血小板，纤维蛋白，红细胞等结成细菌性赘生物，脱落后即可随血流发生脑栓塞，心肌梗死时，心脏内膜也常产生附壁血栓而脱落成栓子。
近年来心脏手术的发展，增加部分心源性脑栓塞的发病机会，来自体循环静脉系统的栓子，经先天性心脏病房室间隔缺损，直接进入颅内动脉而引起脑栓塞，称为反常栓塞。
非心源性（30%）
非心源性栓子引起的脑栓塞有明确病因，证明栓子是来自心脏以外，常见的非心源栓主要有以下几种。
(1)动脉粥样硬化斑块脱落：主动脉，颈动脉或椎动脉粥样硬化所致血管内膜溃疡斑块脱落，造成脑栓塞，此外颈部大血管外伤，肺静脉血栓脱落等。
(2)细菌性栓子：如亚急性细菌性心内膜炎患者，其心脏瓣膜上常形成含有大量细菌的赘生物，该赘生物性质松脆而易脱落成栓子。
(3)脂肪栓子：常见于肱骨，股骨及胫骨等长骨骨折或长骨手术时，骨髓内脂肪组织被挤压进入血液中，形成脂肪栓子。
(4)空气栓子：如在胸部手术或颈部手术，人工气胸，气腹，皮下气肿伴有血管损伤时，空气进入血液循环中形成气泡，便成为空气栓子，还有潜水作业者上升过快或进行高压氧治疗时高压氧舱减压过快时，溶解在血液中的空气游离出来，在血液中形成气泡并相互融合，也可形成空气栓子。
(5)其他栓子：如支气管扩张，肺脓肿等形成的栓子，以及身体其他部位的感染(如肺部感染，肢体感染，败血症)，肿瘤物质脱落形成的瘤栓子，寄生虫或虫卵，羊水等均可引起脑栓塞。
来源不明性（10%）
还有部分脑栓塞利用现代手段和方法，虽经仔细检查也未能找到栓子来源称为栓子来源不明者。正常人体血液呈流态，虽然血液内含有有形成分如红细胞，白细胞，血小板和血浆大分子物质，但是它们是血液的组成部分，能够通过变形顺利通过微循环，如果血液内成分如红细胞聚集，形成缗钱物，也容易阻塞血管。
脑栓塞