是腦動脈的管壁由於脂類物質沉積和內膜受損，血小板、纖維素等物質積聚在損傷的血管壁的內膜上，使管壁結締組織增生，內膜粗糙，彈性減退，管腔狹窄，以至影響正常的血液循環和供氧，而引起非急性、瀰漫性的腦組織改變和神經功能障礙
腦動脈硬化常發生於40歲以上的中老年人，男性多於女性，有高血壓、糖尿病、高脂血症、長期吸菸、飲酒及精神緊張的人多見。 由於腦部長期慢性供血不足，而引起大腦功能減退。主要是高級神經功能障礙，表現頭痛、視物昏花、耳鳴、聽力減退、肢體麻木，或睏乏無力以及睡眠障礙等。
病人早期以失眠爲主，入睡較難，睡眠淺而易醒，到後期則表現爲嗜睡。記憶力減退，特別是近事遺忘，病人對剛說過的話和做的事遺忘，記憶不起來。但對很早以前發生的一些事情尚能回憶。同時，病人往往思維反應遲鈍，注意力不集中，生活懶散。到疾病後期，遠記憶也有障礙。 由於腦組織長期缺血缺氧，神經細胞退行性變化引起腦萎縮，可發生動脈硬化性癡呆，病人的理解力和判斷力障礙，缺乏綜合判斷的能力，計算困難，精神渙散，工作效力低下，嚴重者病人吃飯不知飢飽，出外不知歸途，以及二便障礙，生活不能自理。
腦動脈硬化還可出現精神症狀，表現煩躁、恐怖、抑鬱、幻覺、錯覺或妄想，說話顛三倒四，語無倫次，臨牀上稱爲腦動脈硬化性精神病。 若病變損害兩側皮質腦幹束，病變常表現假性球麻痹的症狀，表現飲水發嗆，吞嚥困難，聲音嘶啞，肢體活動笨拙以及強哭強笑等。 腦動脈硬化症可出現神經系統異常體徵，常見的有掌頦反射和吮吸反射陽性，深反射亢進，兩側不對稱。錐體束受損時可出現一側或兩側病理反射。