高血压脑出血又称脑溢血，是出血性卒中的最主要原因，也是自发性脑实质内出血和脑室内出血最常见的原因。

早在1734年，Wepfer就推测脑动脉的破裂是脑卒中出血的原因。1928年Abercrombie从临床和病理解剖系统研究，提出脑出血是在脑血管病变的基础上破裂出血的假设。目前认为，高血压性脑出血的病理基础与高血压和高血压引起的慢性脑小动脉病变有关，但对于造成出血的原理仍有争议。

微动脉瘤又称粟粒状动脉瘤，是目前公认的高血压脑出血最可能的原因。微动脉瘤是高血压造成脑的小动脉损害的结果，小动脉硬化和透明样变性，使血管壁弹性丧失，强度降低，局部薄弱的血管壁在血压作用下膨出，形成众多微动脉瘤。微动脉瘤多见于灰质结构，尤其是壳核、苍白球、丘脑、脑桥和齿状核等脑区，与高血压脑出血的好发部位一致。

小动脉壁的脂质透明变性是高血压病人最常见的脑小动脉病理改变。高血压病人的脑动脉，无论是颈内动脉还是椎基底动脉系统，动脉硬化程度均较血压正常者常见且严重。脑内的穿支动脉多数此类血管，尤其是从大脑前、大脑中动脉发出的豆纹动脉和从基底动脉发出的丘脑穿动脉。

脑淀粉样血管病，这是一种选择性发生在脑血管的病变。主要是因血管壁沉积的淀粉样物质易与刚果红结合，而被刚果红着色，故又称嗜刚果红血管病变，也称脑血管淀粉样变性。临床上以痴呆、精神症状，反复或多发性脑叶出血为主要表现，多数为散发性，也可以有家族倾向。脑淀粉样血管病，发生率主要与年龄有关，年龄越大发生率越高。脑淀粉样血管病变主要侵犯脑的软脑膜动脉和皮层动脉，可波及脑实质的小动脉。

脑软化后出血，高血压引起的小动脉痉挛和动脉粥样硬化斑块脱落导致脑动脉栓塞，都可使脑组织发生缺血性软化，在脑梗死灶中发生继发性脑血管壁坏死，使血管失去弹性支持而发生出血。