由动脉硬化、创伤、细菌感染、梅毒或先天性动脉囊性中层坏死引起的常见动脉壁损伤变薄，在血压作用下逐渐扩张，形成动脉瘤。椎动脉瘤可发生在经总动脉、椎内动脉、椎外动脉及其分支机构。椎动脉硬化主要发生在双颈动脉的分叉处，创伤主要发生在椎内动脉，通过外动脉较少。
病理椎动脉瘤分为三类：①真性动脉瘤：主要由动脉硬化引起，动脉瘤扩张扩张，主要是梭形，病变累及动脉壁全周，长度不同。肿瘤壁薄不均匀后，自行破裂常导致大出血；②假动脉瘤：主要由创伤引起。肿瘤壁由动脉内膜或周围纤维组织组成。肿瘤内容为血凝块和机化物。肿瘤呈囊状，与动脉相连，颈部狭窄。③夹层动脉瘤：主要由先天性动脉囊性中层坏死引起。当内膜破裂时，在动脉压的作用下，血流在中层形成血肿，并延伸到远端形成夹层动脉瘤。
