脑干出血的原因很多，最主要的因素是高血压。在高血压和脑动脉硬化的基础上，脑干内的动脉可以形成许多微动脉瘤。当血压骤然升高时，微动脉瘤破裂，发生出血。
因长期没有控制好的高血压，血管发生玻璃样变性或纤维素样坏死，在血压或血流急剧变化的时候，就容易破裂出血，出现临床的症状。此外脑干内的动脉瘤、血管畸形、淀粉样血管病，颅内脑干恶性肿瘤发生肿瘤卒中的时候，各种类型的血液性疾病，某些抗凝、抗栓、溶栓的药物，脑动脉的炎症都可以造成脑干出血。需要由医生根据临床的症状、体征，结合相关的检查，来确定脑干出血的原因。