腦動脈瘤是腦內動脈壁的結構發育不良，或因腦外傷、動脈硬化造成動脈壁損傷、或老化，使局部血管壁向外膨大而形成的囊狀瘤體，先天性動脈瘤的動脈壁局部大都有局竈性的先天性發育缺陷，如肌層或彈力層薄弱或消失，在動脈壓的長期沖擊下，局部漸漸擴張而成為動脈瘤，常為囊性或漿果狀。偶爾成為夾層動脈瘤。也有人認為先天性動脈瘤是在某些胚胎血管殘跡留存的基礎上形成的。
先天性動脈瘤破裂的表現取決於瘤體的大小和部位，起病大多急驟，突然發生劇烈的頭痛、嘔吐、意識障礙或昏迷。先天性動脈瘤破裂常有情緒激動、勞累、飲酒、懷孕末期等誘因。少數病人可以緩慢起病，並不出現蛛網膜下腔出血或腦實質血腫，病情可以不怎麽兇險。