脑局部血流中断，形成脑梗塞。急性期病灶周围可见脑组织水肿，并有毛细血管周围点状渗血，显微镜下可见炎细胞浸润。2～3天后脑组织软化、坏死，显微镜下可见巨噬细胞（又称格子细胞）清除破坏的脑组织。后期病灶处由胶质细胞和胶质纤维充填，形成胶质瘢痕，局部脑萎缩。以上病变称白色梗塞。若梗塞灶又重新获得血液灌流，则软化灶内可发生出血，造成出血性梗塞，又称红色梗塞。
高血压性脑出血的好发部位为壳核和丘脑。大脑中动脉分出的深穿支，豆状核纹状体动脉的一支，自豆状核到内囊，易破裂出血压迫锥体束，故俗称脑出血动脉。血肿可波及内囊、丘脑，甚至破入脑室或蛛网膜下腔。血肿挤压脑组织，引起脑水肿，脑组织软化、坏死。数日后血肿碎片及坏死的脑组织由巨噬细胞吞噬、清除。后期血肿液化，吸收，遗有一囊腔，周围由胶质纤维增生，形成瘢痕。