分子机制主要过程是血栓的形成和逐步加重的结果，缺血性脑组织出现不同程度、不同成分为的梗死，常见于颈内动脉，还有椎-基底动脉系统的任何部位，动脉分叉处多见。由于脑血管壁的病变出现了，动脉内膜就会损害破裂甚至形成溃疡，加上高血脂出现血流就会缓慢，血压下降的时候，胆固醇就容易沉积在内膜下层了。引起血管壁的脂肪透明变性，纤维增生出现、动脉就会变硬、血小板及纤维素的继续沉着，就会造成血栓出现。血栓进一步的扩大，就会造成动脉管腔的狭窄，最终导致完全性的闭塞管腔，就会出现缺血性脑卒中的临床表现了。