梗塞とは、動脈が詰まって血液が流れなくなり、その動脈が血液を供給している組織が死んでしまうことを言います。動脈硬化などのために脳の動脈が狭くなって血栓が詰まる「脳血栓症」や頚部の動脈や心臓内に出来た血の固まりが脳の動脈に流れ込んで 詰まってしまう「脳塞栓症」があります。多くの場合、突然の半身麻痺や知覚障害、失語症などで発症しますが、脳梗塞発症の前に一時的に手足の痺れや脱力などの神経症状が生じる「一過性脳虚血発作(TIA)」や一時的に片方の目が見えなくなる「一過性黒内障」などの前駆症状が出現することがあります。また脳動脈末梢部の細い動脈が詰まって生じる「ラクナー梗塞」はその多くが無症候性ですが、発生する場所によっては麻痺などの神経症状を呈する場合があります。
脳の血管が破れて出血をおこすもので、その多くは高血圧に起因します。突然に片側半身の麻痺や失語症を生じたり、出血が多いときには急激に意識がなくなって昏睡に陥ることもあります。
脳は、薄いくも膜で覆われており，くも膜と脳との間のくも膜下腔に出血した状態をくも膜下出血といいます。その大部分は、脳動脈の一部がふくらんでできた動脈瘤(どうみゃくりゅう)の破裂によるものです。また、血管奇形の破裂や外傷などもくも膜下出血の原因となます。