דימום תת-עכבישי מופיע כאשר כלי דם על-פני שטח המוח נקרע ומדמם אל תוך החלל שבין המוח לגולגולת (אך לא אל תוך המוח עצמו).
שבץ מדמם מתרחש כאשר עורק פגום במוח מתפקע, ומציף את הרקמה הסובבת לו בדם.
דימום מעורק במוח עלול להיות כתוצאה מפציעה או מפרצת. מפרצת היא כיס מלא בדם המתנפח בנקודות התורפה שבדפנות העורקים. היא לעיתים קרובות נגרמת או מחריפה כתוצאה מלחץ דם גבוה. מפרצת אינה תמיד מסוכנת, אך אם היא מתפרצת במוח, היא גורמת לשבץ מוחי מדמם.
כאשר מתרחש דימום מוחי, או תת-עכבישי, המשמעות של איבוד קבוע של אספקת הדם היא כי חלק מתאי המוח אינם יכולים לפעול עוד. דם שהצטבר מהעורק הקרוע עלול להפעיל גם הוא לחץ על הרקמות המקיפות את המוח ולהפריע לדרך בה המוח פועל. תסמינים מתונים או חמורים תלויים בכמות הלחץ.
כמות הדימום קובעת את חומרת הדימום המוחי. במקרים רבים, אנשים עם דימום מוחי מתים מעליה בלחץ על המוח. אך אלו הנשארים בחיים נוטים להתאושש במקרים רבים יותר מאשר אנשים שעברו שבץ שנגרם מקריש דם. היבה לכך היא כי כאשר כלי דם נחסם, חלק מהמוח מת - והמוח אינו מתחדש. אך כאשר כלי דם במוח מתפרץ, הלחץ של הדם דוחס חלק מהמוח. אם האדם נשאר בחיים, הלחץ יורד בהדרגה. ואז המוח מתחיל לרכוש מחדש חלק מתפקודיו הקודמים.
