动脉粥样硬化是引起颈动脉狭窄的主要原因，其次为Takayasu大动脉炎、肌纤维发育不良、颈动脉夹层。90%的颈动脉狭窄是由于动脉粥样硬化斑块所致。研究斑块形态学与颈动脉狭窄程度之间的关系，结果表明狭窄程度愈重，斑块不均质的可能性愈大。患者年龄、高血压、高脂血症、低密度脂蛋白胆固醇和白细胞计数是颈动脉狭窄的独立危险因素，吸烟也被认为是重要的独立危险因素。颈动脉狭窄≥50%患者中收缩压升高、高胆固醇血症、吸烟、糖尿病等危险因素是狭窄形成的直接相关因素。颈动脉狭窄程度和斑块体积随年龄升高而增加。相比之下，女性狭窄程度较男性严重，而男性斑块体积较女性严重，这可能是由于性激素对动脉重建效应不同所致。