O cérebro é um órgão especial que exige oxigénio, com cerca de 750-1000 ml de sangue por minuto a fornecer o cérebro. Cada lado da artéria carótida interna passa cerca de 350 ml de sangue por minuto. Quando o estreitamento da artéria carótida interna exceder 50%, o fornecimento de sangue ao cérebro será severamente afectado. A investigação actual descobriu que quase 1/3 dos AVC estão relacionados com a estenose carotídea. As investigações disponíveis sugerem que a estenose carotídea pode levar a um AVC de três maneiras: Primeiro, reduzindo o fluxo sanguíneo. Devido à presença de placa aterosclerótica, o lúmen da artéria carótida é severamente estreitado resultando em que o cérebro não recebe um fornecimento de sangue adequado. Em segundo lugar, a placa aterosclerótica rompe-se. Fragmentos da placa rompida podem bloquear os vasos sanguíneos no cérebro, levando à oclusão da luz dos vasos cerebrais e à ocorrência de um AVC. A terceira é a trombose. A ruptura da placa ateromatosa na artéria carótida faz com que a superfície interna da artéria se torne pouco lisa e o corpo responde reparando os danos, as plaquetas podem acumular-se localmente e pode formar-se um trombo na artéria carótida ou nos vasos cerebrais, retardando o fluxo sanguíneo ou ocluindo-o completamente, levando a um AVC.