硬膜外血肿主要是脑外伤后，尤其是以颞顶颅骨骨折，与颞顶附近脑沟的脑膜中动脉破裂出血，使脑膜和颅骨内板分离，也可能先发生脑膜和颅骨内板分离，然后出现出血，所形成的血在间隙内。这种出血多半是动脉出血，脑膜中动脉破裂是最常见的硬膜外血肿。