颅骨膜窦是由无肌层静脉血管组成的血管团，发生在颅骨膜上或骨膜下。该血管团通过许多不同厚度的板障静脉、导血管和颅内大静脉窦进行沟通。颅骨膜窦可在先天性血管发育异常、颅骨慢性病、静脉瘤病或遗传缺陷引起的导静脉异常增加的基础上形成，然后由咳嗽、呕吐等动作引起的静脉破裂。有些病例伴有海绵状血管瘤或颅内静脉畸形等其他血管异常，有些还伴有先天性颅骨发育异常。头部创伤后，骨膜下出现血肿，血肿通过导血管与颅内静脉窦于颅骨外板骨折、凝血机制障碍和蛛网膜颗粒压痕较深，从而促进本病的发生。有人认为颅骨骨折导致颅外异常血管和静脉窦同时受损，或由于颅骨骨折和静脉撕裂，导致硬脑膜外血肿。
