按栓子來源分三類：
1、心源性腦栓塞
是腦栓塞中最常見的，約75%的心源性栓子栓塞于腦部，引起腦栓塞的常見的心臟疾病有心房顫動、心臟瓣膜病、感染性心內膜炎、心肌梗死、心肌病、心臟手術、先天性心臟病（來自體循環靜脈系統的栓子，經先天性心臟病如房間隔缺損、卵圓孔未閉等的異常通道，直接進入顱內動脈而引起腦栓塞，為反常栓塞）、心臟粘液瘤等。
2、非心源性腦栓塞
動脈來源包括主動脈弓和顱外動脈（頸動脈和椎動脈）的動脈粥樣硬化性病變、斑塊破裂及粥樣物從裂口逸入血流，能形成栓子導致栓塞；同時損傷的動脈壁易形成附壁血栓，當血栓脫落時也可致腦栓塞；其它少見的栓子有脂肪滴、空氣、腫瘤細胞、寄生蟲卵、羊水和異物等。
3、來源不明
少數病例利用現在檢查手段和方法查不到栓子的來源。