くも膜下出血とは「脳の外（正確には軟膜の外）」かつ「くも膜の下」に出血する病態ですので、出血を起こす責任病巣が「くも膜の下」にあります。一般的に扱われるくも膜下出血はくも膜の下に存在する脳動脈瘤という血管のコブが出血する事によって引き起こされます。他にも動静や静脈の奇形がくも膜の下に存在すればくも膜下出血の原因となります。また外傷によるくも膜下出血は外傷性くも膜下出血として外傷の章で詳しく解説します。この章では一般的な脳動脈瘤について解説します。

脳の動脈は末梢になるにつれ、樹木の如く枝分かれをします。この枝分かれをする部分を分岐部といいますが分岐部は高血圧や血流分布の異常などの影響を受けやすく（他にも遺伝、喫煙、ストレスなどにも）風船のように膨れてきてしまったものが動脈瘤です。この風船状の動脈瘤は破裂しなければ基本的に無症状ですが、破裂するとくも膜下出血を生じます。

一方で脳の血管自体が膨らんでできた本幹動脈瘤があります。こちらは破裂するとくも膜下出血になるものや、脳梗塞になるもの、無症状なもの、大きくなり脳を圧迫するものなど様々です。しかし、「動脈瘤」といえば、血管分岐部の嚢状動脈瘤の方をさす場合が殆どです。本章は「くも膜下出血」の章のため破裂した動脈瘤の解説をします。破裂していない動脈瘤を未破裂動脈瘤といいますが、こちらについては次の章で解説致します。