椎-基底动脉供血不足的病因多种多样，主要病因有血管动脉粥样硬化、栓塞、锁骨下盗血综合征等。本病好发于高血压、糖尿病、高脂血症患者。
1、血管动脉粥样硬化：动脉粥样硬化好发于椎动脉起始段和颅内段。大动脉狭窄和闭塞引起低灌注、血栓形成、动脉源性栓塞、动脉夹层等。
2、栓塞：栓子随血液流动，在椎基底动脉中形成栓塞，血流停滞，脑内血液供应减少，栓子主要来源于心脏，主动脉弓、椎动脉起始段和基底动脉。最常见栓塞部位是椎动脉颅内段和基底动脉远端。
3、穿支小动脉病变：有脂质透明病、微动脉瘤和小动脉起始部的粥样硬化病变等损害，好发于桥脑、中脑和丘脑。
4、其他少见原因：动脉夹层、偏头痛、动脉瘤、锁骨下盗血、纤维肌发育不良、静脉性硬化、凝血异常、骨折及椎间盘突出等造成椎动脉损伤或压迫，入颅的血液即减少。