脑血栓的主要病理基础是动脉粥样硬化。因此，科学家常把动脉粥样硬化列为脑血栓的第一危险因素。脑血栓的发生和动脉粥样硬化的发展程度有直接联系。流行病学资料表明，日本近20多年来，脑血栓发病率显著下降。其主要原因是日本人改变了东方人的饮食习惯，在一定程度上抑制了动脉粥样硬化的发生和发展，从而使脑血栓发病率下降。
动脉粥样硬化是动脉内膜或动脉中层组织变性、坏死、增生，使动脉管壁增厚、变硬。其发生、发展与脂类代谢、内分泌、血管机械性牵引、神经功能紊乱、血压增高等多种因素有关。动脉粥样硬化是全身性疾病，除脑动脉外，还可侵犯心、肾等动脉血管。
动脉粥样硬化形成后，可因管壁变化导致管腔狭窄、阻塞、破裂，使脑血液循环发生障碍，引起缺血性缺氧。动脉粥样硬化斑块脱落成为栓子，可随血流到远处阻塞脑部血流，产生脑栓塞。在栓塞的基础上又可形成血栓。
高脂血症是导致动脉粥样硬化的主要原因。在临床上，人们常把胆固醇超过5.98毫摩尔/升，甘油三酯高于1.43毫摩尔/升，β-脂蛋白高于5克/升称为高脂血症。胆固醇的增高常常伴随后两者的增高，后两种物质会增加血浆的凝固性，促进胆固醇在血管壁上的沉积和凝固，使血管壁增厚，失去弹性，变硬变脆，管腔缩小等。
长期以来，人们在通过降低血液胆固醇等脂类物质来预防动脉粥样硬化的研究中发现，吃素可以降低甘油三酯。不运动即使是血中胆固醇含量不高，发生动脉粥样硬化的危险也相当大。实验证明，机体缺氧可直接使动脉内膜受损，细胞间隙加大，致使胆固醇容易通过并沉淀于管壁。运动时，心脏输出血量可增加数倍以上，呼吸频率增加2倍以上，吸入氧气增加5倍以上，机体新陈代谢的旺盛可抗动脉老化，从这个意义上讲，“生命在于运动”是完全有其科学道理的。
