As causas da dilatação da artéria carótida são a esclerose da artéria carótida, o hipertiroidismo e as doenças de insuficiência do fecho da válvula aórtica. Com a aterosclerose carotídea, as paredes das artérias ficam mais espessas e endurecidas, a circulação sanguínea é deficiente e formam-se placas. As artérias carótidas podem dilatar-se fisiologicamente sob pressão e o diâmetro das artérias pode aumentar significativamente, produzindo congestão fisiológica como sinal de uma resposta compensatória. O hipertiroidismo pode apresentar alterações acentuadas do fluxo sanguíneo carotídeo, pouca elasticidade vascular e vasodilatação. A insuficiência de fechamento da válvula aórtica pode ocorrer quando a força da aorta é maior que a pressão do ventrículo esquerdo, e os vasos fechados e a elasticidade vascular produzem pressão diastólica. A insuficiência de fechamento da aorta faz com que o ventrículo esquerdo drene sangue para a aorta durante a sístole e o sangue flua de volta para o ventrículo esquerdo durante a diástole, de modo que a artéria carótida pulsa anormalmente, levando a um rápido aumento do fluxo sanguíneo intravascular na artéria carótida, resultando em dilatação carotídea.