多数颅内动脉瘤由于早期的血流冲击和血压波动，破坏内弹力膜，导致动脉外壁膨出形成动脉瘤，是逐渐增大的过程，血流达到一定速度时，将造成血管壁的破裂，通过反复的出血与愈合，最终达到相对平衡的状态。部分动脉瘤发展至一定程度，可直接破裂导致出血。此外，部分颅内动脉瘤为结缔组织的病变，可迅速成为巨型动脉瘤，通常导致血栓形成，破裂几率较小。