感染性中枢神经系统血管炎和微生物的感染存在直接的关系，致病菌包括梅毒、支原体、细菌、真菌和病毒。梅毒已经成为最常见的一种感染性血管炎，支原体和细菌也可以引起血管炎，任何颅底的感染均可以导致进入脑的大血管闭塞或局部血管炎，特别是在结核和真菌感染，结核感染可以导致40%的深穿动脉发生炎症，引起基底节、白质和小脑的梗塞。毛霉菌和放线菌易侵犯血管导致出现血管炎样的血管造影图象。带状疱疹眼炎爆发后几个月可以产生同侧的血管炎，在血管内皮细胞内可以发现病毒颗粒。

　　自身免疫性血管炎可能是微生物感染后导致自身免疫的异常所致。遗传易感性的增加使血管易于对抗原的刺激发生异常的反应。微生物的蛋白分子刺激免疫系统产生相关的免疫反应，免疫系统在清除微生物的过程中把血管壁上具有微生物蛋白抗原特性的正常蛋白（分子模拟机制）也进行破坏，导致血管炎的产生。这个过程可以是免疫复合物的沉积导致血管损害，如结节性动脉炎和过敏性动脉炎，出现抗心磷脂抗体、抗内皮细胞抗体和抗中性粒细胞抗体的升高。也可以是CD4阳性T细胞-内皮细胞反应性的血管损害，如巨细胞动脉炎和孤立性中枢神经系统动脉炎。

　　在血管炎的发展过程中抗内皮细胞抗体与抗中性粒细胞的胞浆抗体可以识别不同的抗原，在原发性系统性血管炎、继发性血管炎，包括SLE、类风湿性血管炎、继发于重叠综合症的坏死性血管炎等患者中均可出现抗内皮细胞抗体。抗中性粒细胞的胞浆抗体和结节性动脉炎、过敏性肉芽肿、Wegner肉芽肿的发生有密切的关系。血管内皮细胞的损伤在血管炎的发生和发展中发挥重要的作用，内皮细胞表面的粘附因子和内皮下的基质共同参与炎细胞自血管腔内向炎症反应部位的迁移过程，造成血流的阻断和局部血管组织的损伤，活化的内皮细胞同时有促凝集作用炎性细胞因子IL-1β和TNF-α通过增加内皮细胞组织因子表达和触发其他促凝系统而激活外源性凝血系统，而导致动脉和静脉内血栓形成。严重炎性过程对血管壁的破坏导致脑出血的发生。