颅骨骨膜窦是发生在颅骨膜上或骨膜下的无肌层静脉血管组成的血管团，该血管团借许多粗细不等的板障静脉、导血管与颅内大静脉窦沟通。颅骨骨膜窦可由于先天性血管发育异常、颅骨的慢性疾病、静脉瘤病或遗传缺陷所致的导静脉异常增多等的基础上，再因咳嗽、呕吐等动作使静脉破裂等原因形成，有些病例同时伴有其他部位的血管异常如海绵状血管瘤或颅内静脉畸形，个别还伴有先天性颅骨发育异常。头部外伤后，骨膜下发生血肿，血肿经导血管与颅内静脉窦相通，或因颅骨外板骨折，加之凝血机制障碍以及蛛网膜颗粒压迹较深，从而促进本病的发生。有人认为颅骨骨折造成颅外异常血管和静脉窦同时损伤或因颅骨骨折兼有静脉撕裂并引起硬脑膜外血肿，在此基础上发生本病。