原发性蛛网膜下腔出血的发病机制主要有以下三类：

第一、动脉瘤：囊性动脉瘤可能与遗传和先天性发育缺陷有关，尸检发现大约 80%的患者为 Willis 环动脉壁弹力层以及中膜发育异常或受损，随着年龄的增长，由于动脉壁粥样硬化，高血压和血流涡流冲击等因素影响动脉壁弹性减弱，管壁薄弱处逐渐向外膨胀突出形成囊性动脉瘤，体积从 2 毫米到 3 厘米不等，平均 7.5 毫米，炎症动脉瘤是由动脉炎或者颅内炎症引起的血管壁病变。

第二、脑动静脉畸形：是发育异常形成的畸形血管团，血管壁薄弱处属于破裂临界状态，激动或不明显诱因可导致破裂。

第三、其他：如肿瘤或转移癌直接侵蚀血管，引起血管壁病变，最终导致破裂出血。