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颅外颈动脉瘤最常见的病因是动脉粥样硬化，其次为创伤和既往动脉内膜切除处形成假性动脉瘤。其他病因也能诱发全层动脉瘤样变性，例如纤维肌性发育不良、结缔组织病、炎症性疾病、先天性缺陷和辐射。颈动脉壁的原发性感染可导致真性动脉瘤，而对于既往经历过颈动脉手术或其他干预的患者，继发性感染通常引起假性动脉瘤。钝挫伤或穿透伤可导致真性或假性动脉瘤，取决于动脉壁损伤的机制和严重程度。 一、动脉粥样硬化 导致真性动脉瘤和假性动脉瘤的因素不同，真性动脉瘤主要与动脉粥样硬化有关，尤其在年龄较大的个体。动脉粥样硬化是真性颅外颈动脉瘤的最常见病因，患者常常会有严重的高血压和其他共存疾病，如冠状动脉疾病和慢性阻塞性肺疾病。动脉粥样硬化导致的颅外颈动脉瘤组织学特征包括内弹性膜破裂和动脉中层变薄。 
二、感染 颅外颈动脉瘤可由颈动脉组织的原发性感染引起，也可由于既往颈动脉手术或其他器械操作导致的继发感染引起，两种颅外颈动脉瘤都与人免疫缺陷病毒有关。 1、原发性感染 感染性原发性颅外颈动脉瘤非常少见，累及颈动脉壁的感染导致急性炎症性改变，使动脉壁变得薄弱，随后导致动脉扩张，从而引起感染性原发性颅外颈动脉瘤。停留在颈动脉杈的脓毒性栓子最常来源于感染的心脏瓣膜，而持续性感染通常来自于脑膜炎或颈淋巴结炎，可发生播散，累及动脉周围淋巴管和血管的滋养血管。该机制也是儿童颈动脉瘤的最常见原因。由于抗生素的广泛使用，扁桃体周围感染和中耳感染引起的感染性动脉瘤的发病率已经下降。引起感染性颅外颈动脉瘤最常见的病原体是金黄色葡萄球菌、沙门菌属、链球菌属、大肠埃希菌和克雷伯菌属。 
2、术后感染 颈动脉内膜切除术后假性颈动脉瘤的发病率仍较低。所有颈动脉内膜切除术的不到1%发生了假性颈动脉瘤。这些动脉瘤与缝线断裂有关，或由深部伤口感染所致。金黄色葡萄球菌是最常见的微生物。 大多数术后感染的患者在使用合成补片行动脉内膜切除术后发生动脉瘤；但也有静脉补片修复后和直接缝合颈动脉后发生的动脉瘤。在所有的假性动脉瘤中，发生于既往颈动脉内膜切除术处的假性动脉瘤占24%，术后平均82个月时发现。
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