导致椎基底动脉系统短暂脑缺血发作发生的原因与颈内动脉系统一过性脑缺血大致相同，主要包括血栓一栓塞学说和血流动力学性末梢低灌学说。椎动脉血管壁上小的动脉粥样硬化斑块性血栓脱落造成血栓栓塞是常见原因之一，栓子最多来源于椎动脉颅外段，尤其位于它的起源处，在椎动脉严重狭窄的背景下，附在椎动脉表面的动脉粥样硬化斑块，经常受到血流的冲击，可以被冲刷下来，形成“微栓子”，从而发生一过性脑缺血或梗死。导致椎动脉狭窄原因很多，最常见的是动脉粥样硬化，特别是中老年的高血压患者。椎动脉硬化斑块的表面形态有重要意义，斑块表面粗糙，特别在斑块之被盖脱落后所暴露出来的溃疡面或壁龛是新的栓子的重要产生地。根据福内使用紫外线选择性地脑血管内皮损害的模型证实，血栓形成和血小板的凝集有关。在心瓣膜疾病，房颤等心脏疾病的基础上也可发生心源性栓子，导致一过性脑缺血发作。这在年轻人多见。一般易形成栓塞的部位在颅内血管，主要包括椎动脉颅内段、小脑后下动脉、基底动脉末端及大脑后动脉。此外，部分已接受了栓子的靶点本身又可成为栓子来源处。其它原因，如颈椎病，颅内动脉炎，动脉痉挛等都可能与一过性脑缺血发生有关
