Đột quỵ do thiếu máu cục bộ được phân loại tiếp là nhồi máu động mạch hoặc nhồi máu tĩnh mạch.
Có 3 cơ chế chính gây đột quỵ do thiếu máu cục bộ động mạch, đơn độc hoặc kết hợp:
1. Huyết khối (thrombosis), hoặc tăng đông máu;
2. Hẹp do xơ vữa hoặc lóc tách mạch máu, hoặc lòng mạch thu hẹp tiến triển dần đều đồng tâm từ các lớp áo thành mạch (như viêm mạch)...
3. Huyết khối tắc mạch, hoặc sự di chuyển của cục máu đông từ nơi khác gây tắc mạch máu não.
Ví dụ, bệnh hồng cầu hình liềm có thể gây đột quỵ thiếu máu cục bộ do động mạch vì có cơ chế kết hợp của tình trạng tăng đông, hẹp mạch não trong bệnh hồng cầu hình liềm giống MoyaMoya, viêm cục bộ và toàn thân làm thúc đẩy hình thành huyết khối.
Nhồi máu tĩnh mạch, như huyết khối xoang tĩnh mạch não, cũng là kết quả của hẹp mạch hoặc xu hướng tăng đông hình thành huyết khối tại chỗ hoặc toàn thân (hoặc cả hai) và cũng có thể gây xuất huyết.
Cơ chế chính của đột quỵ xuất huyết là thành mạch máu yếu, dễ tổn thương, dẫn đến vỡ mạch và chảy máu. Các tình huống lâm sàng như bệnh lý tim bẩm sinh mà cần sử dụng thuốc chống đông máu làm tăng nguy cơ cả đột quỵ do thiếu máu cục bộ và đột quỵ xuất huyết.
