Et hjerneaneurisme er en utposning av karveggen i en av arteriene som forsyner hjernen med blod. Utposningen forekommer fordi veggen får et svakt punkt, på grunn av arvelige årsaker eller aktuell sykdom. Det fullstendige årsaksbildet er ikke kartlagt, men man mener at defekter og degenerasjon av extracellulær matrix, hemodynamisk stress og inflammasjon spiller en viktig rolle for arterieveggens sårbarhet. Grunnet gjentatt eksponering for høyt flowtrykk mot det svake punktet gir veggen etter hvert etter og utvider aneurismet litt og litt. En typisk lokalisasjon for hjerneaneurismer er derfor i bifurkaturen, altså delingspunktet fra en større arteriegren til to mindre.