1.動脈粥樣硬化
為最主要的因素，最常見的部位為椎動脈起源處，其次為椎動脈第二段，再次為椎-基底動脈結合處。
2.椎基底動脈假性動脈瘤和完全性閉塞椎動脈的自發性夾層動脈瘤
常伴有動脈纖維增生，好發于椎動脈第二、三段。
3.頸部貫通傷、嚴重的頸椎骨折和脫位
造成椎動脈的直接損傷引起椎動脈夾層動脈瘤或動靜脈瘺，頸部推拿引起的椎動脈創傷性夾層動脈瘤或閉塞。
4.頸椎骨刺
常見于嚴重的骨關節炎、骨質增生者，壓迫椎動脈的第二段引起與頸椎位置相關的椎基底動脈供血不足，或C6水平前斜角肌韌帶壓迫椎動脈引起與頸部轉動相關的椎-基底動脈供血不足。
5.鎖骨下動脈盜血綜合征
常可因左側上肢主動性運動誘發顱內腦血流量分流，出現腦干部分缺血表現。
6.栓子
多數椎基底動脈的栓子來自心臟瓣膜、心房血栓、心房黏液瘤、主動脈、鎖骨下動脈或無名動脈粥樣硬化斑塊及全身性來源的栓子。
7.常見的椎動脈起源處病變
包括①椎動脈起源處嚴重的動脈粥樣硬化性狹窄；②椎動脈起源處因纖維肌肉束帶或增生的前斜角肌造成腔外壓迫而引起的嚴重狹窄；③聯合近側鎖骨下動脈和椎動脈起源處的嚴重潰瘍性病變；④鎖骨下動脈盜血綜合征。
8.椎動脈狹窄的病變
包括①鎖骨下動脈盜血綜合征；②一側椎動脈狹窄，對側椎動脈同時有狹窄、或閉塞、或發育不良；③一側椎動脈狹窄到足以減少椎基底動脈血流的程度（如合并潰瘍形成腦栓塞）。