脑动脉瘤形成的原因目前还不是十分清楚，有一种说法认为动脉壁存在的先天性缺陷与脑动脉瘤的形成有一定的关系，这种先天性缺陷主要发生在脑动脉瘤常见的一些好发部位，在这些部位的动脉壁可以出现先天性的平滑肌层的缺乏，导致颅内动脉壁的囊性膨出，形成颅内的动脉瘤。
另一种说法是关于动脉壁的后天性退变学说。在这个学说里，通常认为颅内动脉的粥样硬化和高血压可以使动脉内的弹力板发生破坏，导致颅内的动脉逐渐地膨出，形成囊性的动脉瘤。