动脉粥样硬化好发于椎动脉起始段和颅内段，是后循环缺血最主要的病因。另外，还与栓塞、锁骨下动脉盗血综合征、自发性或创伤性椎动脉夹层，以及椎基底动脉延长扩张症等多种因素有关，需要具体分析。
1、动脉粥样硬化：后循环缺血最主要的原因，导致后循环缺血的机制包括大动脉狭窄和闭塞引起低灌注、血栓形成及动脉源性栓塞等。
2、栓塞：栓子脱落也是引起后循环缺血的最常见发病机制，栓子主要来源于心脏、主动脉和椎基底动脉，最常见栓塞部位是椎动脉颅内段和基底动脉远端。
3、锁骨下动脉盗血综合征：由于椎动脉起始部之前的锁骨下动脉闭塞，椎动脉血液向锁骨下动脉逆向分流。通常情况下机体能很好地耐受这种分流，但在手臂血供随手臂活动而增加时，脑循环血液大量逆向分流就可以诱发后循环缺血。
4、椎基底动脉延长扩张症：其为病变血管延长和(或)扭曲的一种动脉性疾病，临床表现为缺血性或出血性卒中，后循环受累较常见。