O enfarte do tronco cerebral é principalmente causado por aterosclerose ou oclusão das artérias vertebrais ou basilares e dos seus ramos. Em geral, o enfarte do tronco cerebral causado por artérias ramificadas é relativamente leve, enquanto que o enfarte do tronco cerebral causado pela oclusão da artéria basilar principal é crítico e tem uma elevada taxa de morte e incapacidade.