脑栓塞是指血液中的各种栓子，随血流进入脑动脉，造成脑动脉的急性堵塞，导致其远端供血的脑细胞，因为缺血坏死而出现局灶性神经功能缺损。
脑栓塞约占缺血性脑卒中的15%-20%，栓子来源可以是心源性的也可以是非心源性的。心源性的最常见的是房颤，其他的还有心脏瓣膜病、感染性细菌性心内膜炎、心梗、心肌病、心脏手术、先天性心脏病。
如卵圆孔未闭导致的右向左分流造成的反常性栓塞，非心源性的多为动脉硬化斑块破裂，导致的动脉到动脉的栓塞，其他少见的有脂肪、空气、肿瘤细胞、寄生虫卵、羊水、异物等等，少数病例也可能通过现有的检查手段发现不了栓子的来源。