Існують дві основні форми інсульту – ішемічний та геморагічний. Приблизно 80% випадків інсульту складає ішемічний інсульт, обумовлений утворенням в отворі судини перешкоди для кровоплину. Виділяють кілька варіантів ішемічного інсульту:

• Атеросклеротичний – обумовлений утворенням в отворі крупної судини атеросклеротичної бляшки, що суттєво зменшує площу перерізу отвору судини, яка забезпечує кровопостачання головного мозку.
• Емболічний – виникає внаслідок переміщення згортку крові з серця або судини шиї та перекриття ним отвору судини, що живить головний мозок. Це буває обумовлене, зокрема, порушенням серцевого ритму, що називають фібриляцією пересердь.
• Лакунарний – виникає внаслідок перекриття отвору дрібних судин головного мозку, що часто буває обумовлено високим артеріальним тиском або ушкодженням судин внаслідок діабету.
• Тромботичний – спричинюється утворенням згортків крові в отворі судини, часто – внаслідок ушкодження атеросклеротичної бляшки.

Якщо кров не може досягти клітин мозку, - вони гинуть протягом кількох хвилин або годин. Лікарі називають ділянки мозку, де загинули нервові клітини, «інфарктом». Відсутність нормального кровопостачання клітин мозку обумовлює ланцюг реакцій, що названі «ішемічним каскадом». Якщо порушення кровопостачання зберігається протягом годин, - це наражає на небезпеку все більш велику ділянку мозку, де кровопостачання порушене, але не припинене повністю. Швидке лікувальне втручання дає можливість врятувати цю ділянку мозку, яку називають «ішемічною напівтінню» або «пенумброю».

Геморагічний інсульт обумовлений крововиливом в тканину головного мозку або поблизу його, зокрема:

• Субарахноїдальний крововилив – обумовлений проривом «слабких місць» (які називають аневризмами) в стінці артерії на поверхні головного мозку, внаслідок чого кров що вилилась під оболонки головного мозку, стискає мозок ззовні.
• Крововилив в мозок – виникає внаслідок прориву кровоносної судини всередині головного мозку, в результаті ушкодження її стінки при підвищеному артеріальному тиску, діабеті, старінні.